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[목차]
== 개요 ==
 * [[https://www.jaea.go.jp/04/o-arai/joyo/index.html|홈페이지]]
'''조요([ruby(常陽, ruby=じょうよう)])'''

일본 [[이바라키현]] 히가시이바라키군 오아라이마치에 위치한 ([[도쿄도|도쿄]] 위쪽으로 약 100km) 고속[[증식로]]. [[미쯔비시]], [[도시바]], [[히타치 제작소|히타치]], [[후지전기]]가 건설했고 일본원자력연구개발기구(Japan Atomic Energy Agency, JAEA)에서 관리하고 있는 실험용[* 실험용이라고 이름 붙이고서는 무기용(Pu 239 순도 99.36%) [[플루토늄]]을 22kg이나(핵폭탄 5개 정도 만들 분량?) 만들었다.] 고속증식로이다. 또 하나의 고속증식로인 [[몬주]]의 프로토타입으로 만들어졌다.

[[뉴턴 한국판|뉴턴]]은 몬주가 일본에서 유일한 고속증식로라고 소개함으로서 조요를 [[흑역사]] 취급하였다.

== 규격 ==
 * 형식: 나트륨 냉각형 고속증식로 (Sodium Cooled Fast Breeder Reactor)
 * 열 출력: 140MW(14만 KW)
  * MK-I: [[노심]]이 50MW, 75MW
  * MK-II: 노심이 100MW
  * MK-III: 노심이 140MW
 * 원자로 격납용기: 내경 28m, 높이 54.3m, 두께 12-27mm의 탄소강철. 완전밀폐구조
 * 원자로 용기: 내경 3.6m, 높이 10m, 두께 25mm의 스테인리스
 * 쿨러: 냉각기 건물에 공기 냉각기 4대. 실험용 원자로라 발전설비는 없다.

== 연료교체 기록 ==
 * MK-1: 1977년 4월 24일~1982년 1월 1일
 * MK-2: 1982년 11월 22일~1997년 9월 12일 (5만시간 연속운전 달성)
 * MK-3: 2003년 7월 2일~현재

== 개요 ==
1971년 착공에 들어가 1977년 첫번째 증식로인 Mark-I 가 1977년에 완공됐으며 그 후 연구목적으로 Mark-II, Mark-III 가 만들어졌다. 현재는 Mark-I, Mark-II는 이미 폐로되었고, [[FR]] 형식인 Mark-III가 2003년에 가동을 시작해 2007년 가동을 중지 후 2022년 현재에 이르고 있다.

Mark-I이 [[FBR]] 형식의 고속증식로로서 이를 이용해 핵연료를 증식시킬 수 있는 기술이 연구되었다. 그 후 Mark-II, Mark-III가 [[FR]] 형식으로 만들어졌으며 고속 중성자를 이용해도 핵연료가 증식되지 않는 고속로로서 개발되었다.

2003년부터 운용되기 시작한 Mark-III는 2007년에 MARICO-2 라 불리던 측정장치 윗부분이 파손된 사고가 발생, 운용이 중지되었다. 때마침 2011년에 일어난 후쿠시마 원자력발전소 사고로 인해 원자력발전에 대한 규제가 강화되었으며, 여러 기준에 미흡한 부분이 해결되지 않아 현재까지 운용 및 상업적 가동이 막힌 상태가 되었다.

2022년 현재, 2024년 재가동을 위해 심사중이다.


== 사건 발생 ==
 * 2007년 6월 11일, 원자로 내부작업중의 사고 [[http://gall.dcinside.com/list.php?id=earthquake&no=195519&page=1&bbs=|#]], [[http://www.page.sannet.ne.jp/stopthemonju/home/0901joyojiko.pdf|#]]

이 사고는 두가지 설계결함 및 작동불량에 의한 사고라 할 수 있다. [[http://www.jaea.go.jp/02/press2009/p09072201/san.pdf|#]] 
문제가 일어난 이유는 크게 3가지로 볼 수 있는데,

 1. 연료봉 집합체의 머리 부분을 잡아올리거나 내릴 때 쓰이는 걸개의 설계 불량으로 걸개와 연료봉 집합체의 분리가 불가능
 1. 연료봉 집합체의 중량측정 불량
 1. 중량측정 결함에 의한 측정장치의 잘못된 동작

[[파일:external/www.geocities.jp/shuugou.jpg]]
위 사진이 조요에서 사용중이 연료봉 집합체. 오른쪽의 작은 연료봉들이 집합체 안에 들어가게 된다.

[[파일:external/livedoor.blogimg.jp/5c5a73ca.jpg]]
연료봉 집합체.

=== 사건발생 과정 ===
 ''' 1. 측정장치의 설계 결함으로 인해 연료봉 집합체와의 분리 불가 '''
MARICO-2로 불리던 이 측정장치는 연료봉 집합체를 노심에서 끌어올려 중량을 재거나 사용된 연료량의 측정, 온도측정 등의 측정장치를 하나로 모은 것으로써 격납용기 뚜껑에 기둥처럼 내려와있는 형태를 하고 있다.

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윗 그림에서 용기 한가운데 있는 것이 제어봉과 밀폐벽 등등의 기능을 가진 상부제어기구. 그림에는 없지만 연료봉 교체기가 따로 존재해 위 개폐기에 함깨 물려있다.

기둥처럼 생긴 이 측정장치는 원래 MARICO-1이라는 모델을 베이스로 만들어졌는데 Mark-I 및 Mark-II에서 별 문제 없이 사용된 모델이었다. 세번째 노심인 Mark-III에서는 몇 가지 기능이 추가된 MARICO-2가 설계되었으나 기본적인 형태나 크기는 MARICO-1과 동일했다. 그러나 MARICO-1은 사실 설계에 문제가 있었으나 만들어진 시제품은 설계도와 차이가 있었으며 이 것이 문제없이 쓰여진 이유였다. 즉 MARICO-1은 '''설계도대로 만들어지지 않았기 때문에''' 문제가 없었던 것.

MARICO-2를 제작하는 업체가 바뀌고, 기본적인 부분은 MARICO-1과 동일한 설계로 만들어진 MARICO-2는 '''설계도대로''' 오차가 발생, 결국 연료봉 집합체를 적절히 분리하지 못한 사고가 벌어졌다. 사고 발생 후 조사에 착수한 원자력연구개발기구는 MARICO-1의 실제 사이즈와 MARICO-2 설계도의 사이즈를 비교한 후, MARICO-1의 전제적인 사이즈에 약 1~2mm 정도 오차가 있었다는 사실을 파악하게 된다. 즉 설계에 문제가 있었다는 사실과 설계도대로 만들어지지 않은 MARICO-1의 문제로 조요는 이후 운용에 커다란 문제점에 봉착한다. Mark-III가 도입되던 시기는 상업용으로의 전환이 검토되던 시기였다.

결국 설계미스로 인해 MARICO-2의 걸개가 연료봉 집합체에 걸려 중간에 빠지지 않게 되었고, 이 상태에서 다음 #2, #3으로 이어진다.

 ''' 2. 중량측정의 결함 '''
측정장치(MARICO-2)는 연료봉 집합체를 들어올린 상태인지 아닌지를 알기 위해 측정장치 자체의 중량을 여러번 재는 방법을 썼다. [[연료봉 집합체]]를 들어올린 상태에서 무게를 잰 다음 측정장치만큼의 무게를 다시 빼면 연료봉 집합체가 들려있는지 아닌지 상황이 나오는 식.
용기 내에는 냉각을 위해 [[액체나트륨]]이 가득 차있고 이것은 물과는 다르게 안이 보이지 않는다. 액체 나트륨이 용기 내부에 가득 차있는 상태에서 측정장치의 상황을 파악하기에는 무게를 측정하는 방식이 가장 확실했던 것. 

노심 안을 감시할 수 있는 라이브카메라도 장착된 상태였으나 측정장치의 잘못된 움직임에 의해 파손된 상태였다. 때문에 모니터링 시스템은 물론 컨트롤룸에서도 이 문제를 인식한 사람은 없었다.

 ''' 3. 측정장치의 잘못된 동작 '''
시스템상 연료봉 집합체를 노심에 삽입한 후 MARICO-2를 들어올린 후 측정장치가 옆으로 회전했다. 그러나 실제로는 #1 및 #2의 결함으로 인해 MARICO-2에 연료봉 집합체가 걸린 상태였다.

정확한 무게측정에 실패, 연료봉 집합체가 실제로 걸려있음에도 다른 연료봉 집합체를 들어올리려 회전한 탓이었다. 이로 인해 연료봉 집합체의 윗부분이 잘리면서 노심 아래로 추락, ㄱ 자로 구부러지며 노심에 걸린 상태가 되었다.
또한 측정장치와 노심 사이는 3~30cm 정도로 공간이 매우 좁은데 추락한 부분을 그냥 놔두면 다른 연료봉에도 심각한 문제를 초래할 가능성이 있었다.

[[파일:external/blog-imgs-43.fc2.com/blog_import_4f622d9784182.jpg]]

좀 더 자세한 조사결과, MARICO-2의 회전으로 잡아뜯긴 연료봉 집합체는 머리 반쪽이 잘린 상태에서 나머지 부분이 구부러져 노심에 걸쳐있는 상태였고, 이 걸친 윗부분이 측정장치와 연료봉 교체장치에 걸려서 움직일 수도 없다.

[[파일:joyo_broken_printed_by_Kim_20210116.png]]
대충 이런 상태다.

담당 엔지니어는 물론 이를 보고받은 총리도 멘붕... 이 감동의 멘붕은 [[몬주]]로 이어진다.

=== 문제점 ===
 1. 원자로 내부의 핵연료 24%를 빼낼 수 없는 상태. 측정장치와 연료교체장치를 움직일 수 없기에 그렇다.
 1. 움직이려면 일단 측정장치 전체를 들어내야 하는데 이것 자체가 엄청나게 어렵다. [[프랑스]]에서 한 번 성공하긴 했다.
 1.  연료봉 집합체도 특수장치를 이용해 빼내야 하는데 머리가 구부러진 상태로 걸쳐있는 걸 아무것도 안 보이는 상태에서 빼는 것도 엄청나게 어렵다. [[콜라]] 안에 바늘을 걸쳐놓은 것과 비슷하다. 빼낼 때에는 액체 나트륨의 수위를 낮춘 후 진행되겠지만 이러면 냉각이 안되기에 상당히 위험하다.
 1. 연료봉 집합체에 있던 고정핀(집합체 머리 부분을 고정하기 위한 핀)이 무려 6개나 아래로 빠졌기 때문에 이것도 찾아야 한다. 이 핀들이 어디 구석에 가서 막히거나 해서 액체 나트륨 대사에 방해가 된다던지 하면 진짜 복구는 불가능하게 될 가능성이 있다.

 * 복구 완전불가?

 [[몬주]]의 제어봉 빼는 게 easy였다면 이건 SUPER ULTRA VERY HARD 정도. 2011년 중순부터 이를 빼내기 위한 특수장치의 설계 및 제작에 들어갔으며 2014년부터 제거작업이 시작될 예정이다.

대충 어림잡아보면 원자로 뚜껑을 덮을 더 큰 새 뚜껑, 측정장치를 들어올리기 위한 [[크레인]], 연료봉 집합체를 빼낼 특수장치, 고정핀 제거용 특수장치, 그 외 측정장치, 관측장비, 사전실험, 예행연습 등등... 오래 걸리면 걸렸지 더 빠르게는 안 될 듯하다.

사실 '원자로 운전정지 중' 이라는 말들을 많이 사용하는데 원자로에 있어 운전정지란 원자로 내에 아무것도 들어있지 않을 때에만 사용할 수 있지 실제로는 다르다. 다시말해 '운전정지' 는 '전력을 생산하지 않는 상태' 를 뜻하는 것이지 원자로 내에서 연료는 평소대로 타고 있고 냉각재도 평소대로 돌고 있는 상태다.

때문에 지금의 조요 원자로도 마찬가지로 연료는 타고 있고 냉각제도 그대로 돌고 있다. 단지 저것들을 빼낼 때까지는 뭘 해보고 싶어도 못한다는 것이 좀 다를 뿐.

조요 [[원자로]]가 [[몬주]] 원자로보다 위험한 상태인 것은 분명하다. 몬주는 걸렸던 것을 빼냈기 때문에. 단, 그것이 어떻게 위험한 상태이며 어떤 부분을 신경 쓰고 있어야 할지 분명히 알아둘 것은 알아둬야 할 것이다.

그래도 2014년 상기 문제점들이 복구되었다. 그리고 처음부터 실험용이었기 때문에 몬주가 폐쇄되더라도 조요는 그대로 사용할 예정이다. 

=== 복구과정 ===
 ''' 2009/07/22 ''' [[http://www.jaea.go.jp/news/incident/index2009.html|#]]
용기 전체를 밀폐하기 위한 특수커버, 측정장치와 연료봉 집합체를 끌어올리기 위한 장치, 수용장치 등등의 설계 및 제작 돌입.

 ''' 2014/05/22 ''' [[http://www.jaea.go.jp/02/press2014/p14051602/index.html|#]]
5년간의 준비과정(용기 전체를 밀폐하기 위한 특수커버, 측정장치와 연료봉 집합체를 끌어올리기 위한 장치, 수용장치 등)을 끝내고, 본격적인 복구작업 개시. (여기까지 7년이 걸렸다..)
복구작업은 1.특수장치로 용기 폐쇄, 2.측정장치 제거, 3.MARICO-2 제거, 4.새로운 특정장치와 MARICO-x 투입 순으로 진행되며 2014년 10월까지 끝낼 예정이라고 한다.

 ''' 2014/11/28 ''' [[http://www.jaea.go.jp/02/press2014/p14112802/|#]]
독립행정법인 원자력연구개발기구는 노심 상부구조 전체의 교환작업과 그에 관련된 장치를 모두 복구했다고 발표했다.

 ''' 2015/06/25 ''' [[https://www.jaea.go.jp/04/o-arai/joyo/to-press/press-15-06-23/index.html|#]]
 노심상부기관의 교환과 측정용 실험장치의 회수를 완료함으로써 연료교환에 관련된 기능을 복구했다. 

 ''' 2017/03/30 ''' [[https://www.jaea.go.jp/02/press2016/p17033001/|#]]
원자력 연구개발기구는 고속증식로에 관련된 신규제기준에 필요한 적합성확인을 위해 원자력 규제위원회에 증식로 설치변경 허가 신청서를 제출했다.

 ''' 2017/05/22 ''' [[https://www.jaea.go.jp/news/newsbox/2017/052201/|#]]
이 날 열인 회의에서 증식로 설치변경 제안서의 내용수정이 필요하다는 결론이 내려졌다. 변경된 제안서를 다시 제출해서 심사받으라는 뜻으로 새로운 규제기준에 필요한 자료를 추가할 예정이다.

 ''' 2018/10/26 ''' [[https://www.jaea.go.jp/02/press2018/p18102602/|#]]
이 날 원자력 연구개발기구는 지적받았던 내용을 수정, 추가한 원자로 설치변경허가 신청서를 제출했다.
 1. 열출력과 설비의 적합성
 1. 신규제기준에 따른 적합성
    ① 방사능 물질이 방출된 문제점에 대한 대책
    ② 자연현상
    ③ 설계기준에 맞는 시설물

 ''' 2022/05/31 ''' [[https://www.nikkei.com/article/DGXZQOCC30BNG0Q2A530C2000000/|#]]
원자력위원회는 2022년 5월 31일, 원자력개발기구의 조요 고속증식로와 토카이 재저리시설를 시찰했다. 2018년 이후 4년만의 시찰이었으며 원전 재가동을 위한 평가항목에 이 결과를 반영할 예정이라 한다.


== 참고사항 ==
[[파일:external/blogimg.goo.ne.jp/f8852d3db60fc3e3c643491108b3d74e.jpg]]

1977년에 발행된 우표. 누가 기획했는지 정말 감탄할 만하다(...)

 * 2010년 1월 22일, 원자로 부속 건물에서 화재 발생. 피폭을 당한 사람은 없다고 한다.

== 관련 링크 ==
 * [[http://www.jaea.go.jp/02/press2009/p09072201/san.pdf|조요 증식로 고장에 대한 문서]]
 * [[http://www.jaea.go.jp/04/o-arai/joyo/english/index.html|조요 웹페이지]]

[각주][include(틀:문서 가져옴, title=조요, version=95, paragraph=3)]
[[분류:원자력 발전소]]