캐나다 의 원전산업 현황
- Nuclear Power Industry in Canada
시장 현황
캐나다의 원자력은 1947년 연구로 를 개발하면서 시작된다. 국가 시험연구로(NRX, National Research Experimental Reactor)가 원자력 연구개발을 위해 설치되었다. 캐나다는 1950년대 후반, 1960년대 초반에 CANDU를 개발하여 전력생산에 활용하였다. 캐나다는 후쿠시마 원전사고 이후에도 원전사업을 계속 추진한다. New Brunswick, Quebec, Ontario, Alberta주 정부는 원전 반대운동에 휩쓸리지 않고 원전에 찬성하고 있으며 Ontario주 정부는 소요전력의 절반을 원전으로 충당하려는 장기 계획을 수립했다.
캐나다 원자력 안전위원회(CNSC, Canadian Nuclear Safety Commission)는 기존 캐나다 원전은 안전하고 튼튼함을 선언함과 동시에 후쿠시마원전사고를 감안하여 원자력 안전기준 및 비상계획을 검토키로 했다.
수력발전이 전체 전력의 57.1%를 점유하고 있으며, 화력이 27.6%, 원자력이 10.2%를 점하고 있다.
아래 그림은 전원별 전력분포를 나타낸다.
산업 통계
향후 10년 동안 수기의 신규원전이 추진될 전망이다. Oatario주에서 4기가 추진 중이고, New Brunswick주에서 1기, Alberta주에서 1기(또는 소형 4기)가 추진 중이다. 신규 추진 중인 원전은 9 GWe에 달한다.
2011년 2월 Areva 와 Mitsubish Heavy Industries는 Point Lepreau clean energy park 을 목표로 하여 Atmea1 의 예비사업 설계검토를 CNSC에 의뢰했다. Atmea1은 프랑스에서 설계인증을 검토 중이다.
1950년대 개발이후 CANDU 원자로는 안전성 향상, 건설비용 절감 및 공기단축, 그리고 핵연료 효율성과 유연성 향상을 위한 개선을 지속해 왔다.
개선사업은 CANDU 6 에 계속되다가 900MW 급의 CANDU 9의 설계개념을 CANDU 6 에 반영하고 있다. Candu 9은 천연 우라늄, 저농축 우라늄, MOX 연료, PWR 연료의 직접사용, 등 핵연료 사용의 유연성을 갖고 있다. CANDU 9 의 설계 개선은 최근의 한국 및 중국에서의 경험을 활용하여 750 MWe로 출력을 향상시키고 4.5년의 공기, 60년의 설계수명인 Enhaced Candu로 발전시키고 Candu 9 개발은 보류 중이다.
Advanced Candu Reactor(ACR)는 향후 설계개선을 대표한다. 감속재를 저압으로 유지한 채 PWR의 설계개념을 도입하고 있다. 수 냉각방식과 Compact한 Core를 채택하여 건설비용을 줄이고 있다. 또한, 1.5%로 저 농축한 연료와 높은 연소도, 핵연료 연소기간을 연장함과 동시에 폐기물 발생량을 줄이는 방법을 채택하고 있다. 주안점은 1,200 MWe ACR-1000에 맞춰지고 있다. ACR은 2개호기로 짝지어 건설되며 모듈 공법을 채택하여 건설공기를 최초 호기는 44개월, 5번째 호기는 36개월을 목표로 하고 있다. CNSC는 2009년 9월에 ACR-1000에 대한 예비사업 설계승인을 하였으며, 이 설계는 인허가에 큰 문제가 없으며 캐나다의 신규원전 규제요건에 맞는다고 말했다.
Enhanced Candu-6는 1단계 설계승인을 2010년 3월에 받았으며, 2단계 승인은 좀 더 상세한 검토를 거쳐 2012년에 이루어질 것이다.
캐나다에는 ACR과 경쟁중인 2개의 설계가 있다. APR1000는 CNSC의 검토가 완료되었으며 EPR은 2009년 중반 Darlington 입찰에서 반려되어 제작사가 보류 중에 있다. 2011년 2월 Areva와 미스비시 중공업은 Atmea1에 대한 예비사업 설계검토를 요청했다.
ACR설계 이외에도 AECL은 ACR보다 한 단계 앞선 Supercritical 원자로, Candu-X 를 2020년을 목표로 개발하고 있다.
설비용량 및 발전량
20세기에 들어와 10년 동안 원전 설비용량에는 큰 변화가 없었다. 원전은 현재 15%의 전력을 생산하고 있으며 발전소가 폐쇄되는 2017년 이후에는 감소할 것으로 예상된다.
2005년의 원전 설비용량은 12,590 MWe에서 2010년 11,934 MWe로 감소 하였으며, 2011년 12,745 MWe에서 2020년에는 7,575 MWe로 감소할 것으로 예상된다.
원자력 발전량은 2005년 86,831 GWh에서 2010년 85,501GWh, 2011년 83,720 GWh에서 2020년 49,760 GWh로 감소할 전망이다.
아래 표는 2005년부터 2020년까지의 원전 설비용량 및 발전량을 나타낸다.
후쿠시마 원전사고 영향
캐나다원자력위원회 CNSC는 발전소 운영자 및 AECL 의 Chalk River 연구로 운영자에게 안전성을 점검하고 후쿠시마원전에서 어떠한 교훈을 받아 반영할 것인지 검토할 것을 요구했다. 3월 22일 부로 이 요구는 우라늄 광산을 포함한 모든 1등급 원자력 시설에 확대 되었다. 8월에 CNSC는 이들 의 조치결과 및 후속조치를 검토하기위한 특별 위원회를 구성했다.
후쿠시마 사고에 따른 방사능 대한 우려가 고조되어 Bruce Power는 recycle를 위해 스웨덴으로 선적하려던 16개의 증기발생기 선적을 지연시켰다. Bruce는 저준위 방사선으로 오염된 증기발생기를 바지선을 이용하여 Great Lakes, St Lawrence해변, Welland 운하, 대서양을 통해 운송토록 하는 승인을 CNSC에 요청하려 했다. 그러나 이 계획은 후쿠시마원전사고 이전부터 지역 및 환경단체가 반대 했었다.
캐나다의 원자력발전 관련 기술
캐나다는 중수로 개발을 위해 1944년부터 Montreal Quebec에 기술진을 모아 연구를 추진하여 자국 고유의 원전개발을 추진했다. Ontario에 있는 Chalk River 연구소는 1947년부터 National Research Experimental Reactor(NRX)를 운전하였으며 현재 캐나다의 원자력 연구 개발의 중심이 되고 있다. 정부는 국영 AECL을 설립하여 원자력의 평화적 이용을 위한 연구를 하도록 했다. 1957년 부터 Chalk River에 National Research Universal(NRU) 원자로를 설치 운영하고 있으며, 현재 NRU는 전 세계 수요의 40%의 진단용 재료 molybdenum-99 및 암 치료용 cobalt-60을 생산하고 있다.
AECL은 캐나다 산업계와 함께 1950년 후반부터 Candu 원자로를 개발하기 시작했다. 22 MWe의 소형 Candu는 1962년에 Rolphton에서 운영되기 시작했고, 200 MWe Prototype 원전은 1967년부터 Ontario의 Douglas Point에서 발전을 시작하여 최초의 Indian PHWR, Rawatbhata 1, 2호기 의 설계기초(Design Basis)가 되었다.
