Evaluation of Stability of Small Modular Reactor (SMR) Power Ship in Waves

소형 모듈 원자력(SMR) 발전 선박의 파랑 중 안정성 평가

To address the issue of global warming, various regulations and policies for reducing greenhouse gas emissions are being implemented. In this context, the number of countries targeting carbon neutrality, the latter of which entails reducing net carbon emissions to zero, is increasing, and small modular reactors (SMRs) are investigated extensively as a new model for power plants. SMRs, although measuring only 5%-10% of the size of conventional large nuclear power plants, are highly efficient systems that can generate hundreds of megawatts of power. Compared with fossil fuel-based power plants, SMRs generate less carbon emissions and can complement the unstable energy supply from renewable sources. However, the use of SMRs is opposed by local residents owing to the risk of significant radioactive-material leakage when a nuclear-power-plant accident occurs. Hence, floating, small nuclear-power vessels are being investigated and installed in the ocean, thus simplifying the process of securing land, compensating nearby residents, and increasing safety against natural disasters. In this study, the towing stability of SMR power ships is analyzed, and the result shows no significant risk of towing to the destination in sea states 3, 4, and 5.

지구온난화 문제에 대응하기 위해 온실가스 배출 저감을 위한 다양한 규제와 정책이 시행되고 있다. 이러한 배경 속에서 탄소중립을 목표로 하는 국가들이 늘어나고 있으며, 이에 따라 소형원자로모듈(Small Modular Reactor 이하 SMR)이 새로운 발전소 모델로 주목받고 있다. SMR은 전통적인 대형 원자력 발전소 크기의 5~10% 수준이지만, 수백 메가와트(MW)급의 발전 용량을 갖춘 고효율시스템이다. 이 발전소는 화석 연료 기반 발전소에 비해 탄소 발생을 줄일 수 있으며, 신재생에너지의 불안정한 에너지 공급을 보완할 수 있는 장점이 있다. 하지만, 원자력 발전소는 사고 시 방사선물질 누출의 위험성이 있어 주변 주민의 반대를 받아 왔다. 이러한 문제를 해결하기 위해 부유식 소형 원자력 발전선이 주목받고 있다. 부유식 소형 원자력 발전소는 해양에 설치되어 부지확보, 인근 거주민 보상, 협의 과정이 간소화되고, 자연재해에 대한 안전성이 높다. 본 연구에서는 SMR 발전선의 파랑 중 예인 안정성을 평가 하였다. 해상상태 3, 4, 5에서의 운동해석 결과, 해상상태 5 이하에서는 예인하여 목적지까지 이동하는데 필요한 내항성능 기준을 만족시킬 수 있음을 확인하였다.