원자력연, 초임계 이산화탄소 발전 시스템 개발…100 kWe 전력 생산

초임계 이산화탄소 발전 시스템 구축 현황. (원자력연 제공)/뉴스1

(대전=뉴스1) 김태진 기자 = 한국원자력연구원은 차세대 고효율 발전 시스템으로 평가받는 ‘초임계 이산화탄소 발전 시스템’ 개발을 완료하고 초임계 이산화탄소 압축기와 터빈을 이용한 100 kWe 전력 생산 성능 시험을 국내 최초로 성공했다고 4일 밝혔다.

이 시스템은 초임계 상태인 CO2로 압축기와 터빈을 구동해 전기를 생산한다.

압축기에서는 유체(이산화탄소)를 저압에서 고압으로 압축하고 유체가 시스템 내부에서 순환하도록 만든다. 고압의 유체는 터빈으로 흘러 들어가 내부 날개를 회전시키고, 이 힘으로 전기를 생산한다.

초임계 CO₂발전 시스템은 기존 발전 시스템 대비 고온에서 높은 열효율을 가지며, 10분의 1 크기의 간단한 구성으로 기기의 소형화가 가능한 것이 장점이다.

또 태양열, 고온 연료 전지, 핵융합, 차세대 원자로, 엔진 배기열, 가스 터빈 배기열, 석탄 화력 등과 같은 다양한 열원으로 장치를 구동해 전기를 생산할 수 있다.

조진영 선진원자로연구소장은 “이번 초임계 CO₂발전 시스템을 이용한 전력 생산의 성공은 향후 차세대 원자로와 소형모듈원자로의 동력변환계통 적용을 위한 초석을 다진 것”이라며 “이 연구의 최종 목표인 총 전기 출력 500㎾ 생산을 연말까지 달성하겠다”고 말했다.

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