韓国の技術で原子力潜水艦を作成可能ニダ!

海軍

いや、「作成可能」じゃなくて「開発可能」か。

「韓国の技術で5年以内に原子力潜水艦開発可能」

2020.09.29 09:41

原子力潜水艦建造計画がまた浮上している。韓国国防部は8月に発表した2021-25国防中期計画を通じて「張保皐(チャンボゴ)III潜水艦」建造計画を明らかにした。

国防部は当時、4000トン級の張保皐IIIが原子力潜水艦であることを認めた。盧武鉉(ノ・ムヒョン)政権で「362事業」として推進しながら論争の末に中断した原子力潜水艦の開発計画が、16年が経過して文在寅(ムン・ジェイン)政権でまた浮上したのだ。

「中央日報」より

しかしまた、大きく出たな!

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4000t級の潜水艦計画

建造計画はでっかく!

現在、韓国軍が使用しているのは、ドイツ製の209型潜水艦、214型潜水艦の2種類の潜水艦である。一応これ以外にもあるのだけれど、主力はこの2タイプである。

ところが韓国は、3000t級潜水艦を作ろうとしている。島山安昌浩級潜水艦と呼ばれる潜水艦だ。

なんと、3隻の3000t級潜水艦を同時に作っているのだ。1隻進水したというニュースが流れていたけれど、上手くいっているかどうかも分からない韓国初の3000t級潜水艦を3隻纏めて作っちゃおうという発想が謎だね。

が、まあ、それはさておこう。

冒頭のニュースは、4000t級潜水艦を作る話だ。

ところでこの4000t級潜水艦だが、一体どこから出てきたのかというと、実は3000t級の島山安昌浩級潜水艦が関わっている。実は、島山安昌浩級潜水艦は3000t級として3隻作られるバッチ1の他に、4000t級に拡大されたバッチ2を3隻、そして、原子力機関を搭載すると噂されるのがバッチ3でやはり3隻作る予定とのこと。

余談だが、通常、バッチで管理されるのは同系統の設計のものとなる。そういう観点から云うと、水中排水量の違うバッチ1とバッチ2は共通する可能性があるが(大宇造船海洋が何れも既に基本設計を終えていると伝えられる)、推進機関の違うバッチ3は果たして同じ系統と言えるのか?はちょっと疑問だ。過去にも韓国海軍が何度か似たようなことをやっていて、例えば仁川級フリゲート艦は6隻作られ、その後続艦として改良型が作られ、仁川級のバッチ2として計画されていたが、出来上がったモノは仁川級フリゲート艦とかけ離れたものだったので、結果的には別の艦として大邱級フリゲート艦と呼ばれるようになっている。

明確なルールがある訳では無いのだろうけれど、バッチ1の3000t級とは別の設計になる可能性があることは確かだ。未だに決まっていないからね。

原子力潜水艦計画は噂だけだというニュース

ところで、先日こんなニュースが。

実は、原子力潜水艦の建造は韓国大統領のムン君のかけ声だけで、実際には研究開発は進んでいないことが明らかになっちゃったのだ。

常勤の人員はたったの2名、総勢14名で情報収集をやっているだけ!というのが現状の実態だと暴露されちゃった。これで当面、原子力潜水艦を作る計画は頓挫するだろうと思われたのだが、そうじゃなかったようだ。

今回の中央日報ニュースは、コレを打ち消すような話なんだよね。

--国内の技術で国防部が計画した原子力潜水艦を5年以内に建造できるだろうか。

「可能だと思う。70年前の1949年に米国が世界初の原子力潜水艦ノーチラス号を開発した当時も5年しかかからなかった。韓国は過去20年間、一体型中小型原子炉(SMR)のスマート原子炉を開発してきたため(構造がそれほど変わらない)原子力潜水艦用の原子炉も5年以内に開発できるだろう。許認可に必要な多くの技術はできている。国家の意志だけが重要だ」

「中央日報”「韓国の技術で5年以内に原子力潜水艦開発可能」“」より

アメリカが開発したときには5年しかかからななかったので、韓国でも可能だと。その自信はなかなか立派だが、しかし、一体型小型原子炉を作って来た事実は果たしてあっただろうか?

原子力推進機関の実在があやしい

韓国製SMR?それは存在しますか?

ふーむ。さて、韓国が20年間小型原子炉を作っている事実は知らないのだが。

[サウジ・韓国] 韓国製SMR「SMART」の国内建設で、同設計の商業化と改善に協力

2019年11月5日

サウジアラビアで原子力発電の導入計画を担当する政府機関「アブドラ国王原子力・再生可能エネルギー都市公団(K.A.CARE)」は9月17日、韓国製の一体型小型モジュール炉(SMR)「SMART」の商業化を促進するため、「韓国・サウジアラビアの包括的原子力研究開発の協力覚書(MOU)」を韓国政府と締結した。 具体的には、サウジ国内における「SMART」炉の建設に向け、MOUから支援を受けて同設計をサウジの標準設計とするための許認可および建設許可を取得するとしている。 これは、オーストリアのウィーンで国際原子力機関(IAEA)の通常総会が開催されるなか、韓国・未来創造科学部(MSIT)が18日付で明らかにしたもの。

「電気事業連合会」より

こんな情報があるのだが、このニュースの中でこんな内容が紹介されている。

「SMART」炉は、海水脱塩と熱電併給が可能なシステム一体型モジュラーPWRで、熱出力と電気出力はそれぞれ33万kWと10万kW。 韓国原子力研究院(KAERI)が中東諸国向けに開発したSMRで、サウジとは2015年3月に結んだ協力契約協定により、SMART炉を同国内で2基以上建設する可能性を探るため、2018年までの3年間に予備調査の実施と人的資源の共同構築を約束した。

「電気事業連合会”[サウジ・韓国] 韓国製SMR「SMART」の国内建設で、同設計の商業化と改善に協力”」より

韓国がSMRのMOUをサウジアラビアと締結したのは2019年のことで、それ以前にSMRを作ったという話は聞かない。

そもそも、世界的にはSMRの開発の気運が高まっていて、2012年にアメリカのエネルギー省が官民折半でSMR開発支援計画をスタートしている事実はあるが、未だに開発成功したという話は聞かない。支那で小型モジュール式PWRの安全性をIAEAの一般原子炉安全レビューにかけるという発表をしているが、これが成功したという話も聞かない。

……え?20年間作ってきたモノは、本当にSMRデスカ?

ちなみに、韓国標準型原子炉(KSNP)という呼ばれる加圧水型原子炉の技術はスイスのABB社からゲットして1995年に韓国内の霊光原子力発電所3号機で使用された実績はあるが、この話しと混同しているのでは無いだろうか。

この頃から一般型小型原子炉(SMR)の開発をやっていたという事であれば、20年の歳月をかけてやっとサウジアラビアで一号炉を作るぜ、という話になって実物は未だ存在しないということなのでは。

スマート原子炉の原理と問題点

これに関してはコチラのサイトで解説がなされているのでまず紹介しておこう。

https://news.yahoo.co.jp/byline/dandoyasuharu/20150308-00043635/

えーと、このサイトで言及しているIAEAのサイトにはリンクが消えているので、別の記事も紹介しておく。

韓国斗山、小型原発「SMR」で先行 米で認証取得

2020/9/28 21:00

韓国の斗山(ドゥサン)重工業が中核部分を担う次世代原子力発電所「小型モジュール原発(SMR)」が米国で設計認証を取得した。米国がSMRに認証を出すのは初めて。原発産業には逆風が吹くが、SMRは安全性が高いとされる。商用化が軌道に乗れば、効率重視で大型化一辺倒だった原発の転機になる可能性がある。

「日本経済新聞」より

この記事ではロシアでSMRの商用運転の実績があると書かれているが、SMRには分かり易い課題がある。それは、経済性が低いという点だ。

安全面において大型商用炉よりも安全で、構造が単純であるとはいわれているが、結局のところ放射性廃棄物が出るという欠点はどうあっても克服出来ない。経済性については小型化による安全系の簡素化、運営体制の合理化などのメリットはあるものの、結局量産効果が得られないことにはコストダウンの目処が立たないという事もあって、なかなか世界的には進まないのでは無いかとされている。

そういう面ではロシアや支那は有利だね。

そして、技術的にはそれ程複雑で無い事は分かっているので、韓国が「作る事ができる」と息巻く気持ちも分かる気がする。

開発は2021年から?

多分、韓国が努力しているのであれば、実現可能性はあるだろう。

--では、国防部の2021-25中期計画はどこで誰が実現できるのか。

「2021年から開発を始めれば、やはり(軽水炉型)スマート原子炉を開発した原子力研究院しかない。我々のものは効率と経済性を高めるために2次系統(タービン・発電機など)に超臨界CO2(二酸化炭素)発電機を使う。一般原子炉の蒸気タービンが1分に1800rpmの速度で回転するなら、我々のものは1分に1万2000rpmと非常に速く回さなければいけない。このため騒音が大きくなり、民需用ならまだしも軍事用として使用するには不適切だ」

「中央日報”「韓国の技術で5年以内に原子力潜水艦開発可能」“」より

ん?2021年から開発を始めればって、まだやっていないんかーい!そして、超臨界二酸化炭素発電機は使い物にならないという事を自分で白状しちゃっているが、そもそも二次系統に超臨界二酸化炭素発電を使うという発想が意味不明である。

これも未だ実用化していないからだ。

CO2をほぼ100 %回収可能な超臨界CO2サイクル発電システムのパイロットプラント用燃焼器の燃焼試験:技術情報 | 東芝エネルギーシステムズ株式会社
東芝エネルギーシステムズ(株)は、高効率で発電しながら、CO2回収のためのエネルギーを使わず、発生するCO2をほぼ100 %回収できる超臨界CO2サイクル発電システムを開発しています。本論文では燃焼器単体の燃焼試験を行い,着火から超臨界状態までの燃焼特性及び運転性について報告します。

2019年5月号の東芝レビューで、パイロットプラントの運転に成功したというニュースが紹介されているが、2018年頃にようやく目処が付いた技術であり、燃焼器に二酸化炭素と天然ガスと酸素を投入してタービンを回す。潜水艦とは何の関係もないな。

いや、潜水艦に使う事は止めないけどさ。

しかし、大丈夫かこの教授。何故、超臨界二酸化炭素発電機の話を出したのか。

本命は鉛ビスマス型原子炉?

ところがその後にこんな話が。

--UNISTが開発しているものは何か。

「第4世代の原発として浮上している鉛ビズマス型原子炉だ。我々の技術の長所は濃縮度11%のウランを使用しながらも燃料交換周期が40年という点だ。船舶と寿命が同じであり、燃料を一度注入すれば退役まで交換する必要がない。水を冷却に使用する従来の第3世代とは違い、鉛とビズマスを冷却材として使用するため、船舶に問題が発生して海中に沈んでも液体金属がすべて固体に変わって核燃料がすべて封印され、放射線汚染問題も心配する必要がない」

「中央日報”「韓国の技術で5年以内に原子力潜水艦開発可能」“」より

なんと、鉛ビスマス型原子炉の話が出ている。

しかし、超臨界二酸化炭素発電とは何の関係も無い上に、こちらもまだ概念だけで実験室段階の話である。ちなみに東京工業大学で研究されていることと、ソ連(現ロシア)の潜水艦に使われた実績があるといわれている。

あれ?韓国ではどうなっちゃっているの?やっているのかな。そんな噂も聞かないんだが。

--具体的な計画は。

「まず、2022年までは船舶用原子炉の概念設計を終えることだ。まだ計画案レベルでだが、2028年までに砕氷船事業のための原子炉を実際に開発することだ。そして2030年までは産業界と共同で原子炉が搭載された実際の船舶を建造することを目標にしている。最近注目されている北極航路用の輸送船や砕氷船・潜水艦も数万トンにのぼる超大型大洋商船用の動力源として原子炉を使用する可能性がある」

「中央日報”「韓国の技術で5年以内に原子力潜水艦開発可能」“」より

まだやってないんかーい!

2030年までに船を建造っていうけれど、潜水艦への投入はどうなっちゃったのよ。

--教授はもともと軍事用原子力潜水艦技術にも関与していたと聞いたが。

「誤って伝えられたものだ。私は始終一貫して民需用原子炉開発研究に力を注いできた。私がロシアの鉛ビズマス原子炉を開発した元老科学者と交流をしながら関連情報を多く入手したのは事実だ。ソ連解体直後の1990年代初め、国内のある科学者が旧ソ連の最新原子力潜水艦用原子炉概念設計図を入手したが、これが鉛ビズマス原子炉を使用していた。それでその科学者とはお互い助け合ったりした。その後、国内原子力潜水艦研究は鉛ビズマスでなく軽水炉用スマート原子炉方式に進んだ」

「中央日報”「韓国の技術で5年以内に原子力潜水艦開発可能」“」より

おっと、最後にカラクリが。

どうやらこのインタビューを受けた教授は、ソ連(現ロシア)から原子力潜水艦用原子炉概念設計図を手に入れたらしい。

東京工業大学のサイトでは鉛冷却暫定運営委員会(LFR-pSSC)という組織のことに言及してあり、そこにロシアの名前と国立ソウル大学、米国エネルギー省も参加していることが明かされている。多国間で連携する予定らしいね。

なお、ロシアの潜水艦なのだが、ノヴェンバー型原子力潜水艦とアルファ型原子力潜水艦の2タイプあるのだけれど、メンテナンスにかなりの手間がかかるようだ。そもそも鉛ビスマス原子炉の欠点として、冷却材として使う液体鉛や鉛ビスマス合金(液体)が凝固しないように常に加熱しておく必要があることと、冷却材として使う液体金属の腐食性が高い事が問題で、何れの原子力潜水艦も既に退役している。過去には結構重篤な事故も起こしたようだ。

こうした設計モデルをベースに研究を推進して使える鉛ビスマス型原子炉を作ろうと言うことで、東京工業大学で研究が続けられ、各国も一部の研究機関が頑張っているという実情のようだ。

してみると、果たしてこの韓国の教授の「韓国型ニダ!」という主張は一体何処まで信用できるものなのか?5年以内に実現可能なのか?という点に関してはかなり怪しい。

アメリカの原子力潜水艦は7800t級

さて、実際に原子力潜水艦を運用している国、アメリカではどうなのか?というと、例えば最新のバージニア級原子力潜水艦でS9Gと呼ばれる原子力推進機関を搭載している。

このS9Gは加圧水型原子炉を採用しており、それなりの大きさになってしまうことがちょっとネックとなっている。ちなみに、アメリカ海軍でも液体金属(ナトリウム)を冷却材として使う推進機関(S1G)が試されたことがあったが、ナトリウム漏れ事故を起こしたことで利用が停止されている。その後は一貫して加圧水型原子炉を採用しているようだね。

過去の潜水艦を確認してみると、シーウルフ級にしても水中排水量4,110tと、結構な大きさとなっている。結局、原子力潜水艦は大型化する傾向にあるのは避けられないらしいね。

あ、小型の原子力潜水艦といえばフランス軍が運用するリュビ級潜水艦があり、水中排水量は2670tであるとされている。推進方式が原子力タービン・エレクトリック推進というちょっと珍しい推進方式を採用して居るのだけれど、重量が重くなる傾向にある様だね。ただこちらも方式としては加圧水型原子炉だね。

小型化を目指すためにはやはり液体金属を使う必要はあるのだろうけれど、まだまだ課題ありと言わざるを得ない。4000t級潜水艦に搭載する前提だとすると、頑張るしか無いね!そして、この問題は今後も二転三転しそうな感じである。ただ、韓国は未だ諦めていない、ということが分かっただけでも良しとしよう。

追記

記事の内容を読み返して思ったのだが、この教授が潜水艦の事について的外れな事を言っていたのは仕方がないのではないかなと。

3000t級潜水艦(島山安昌浩級潜水艦バッチ1)を作る際、設計は大宇造船海洋が行ったと報じられているが、そのコア技術に関しては英バブコックインターナショナル社が担当していることは以前言及している。

韓国内では斗山バブコックという会社となっているのだが、この会社、原子力発電所の設計に関わってもいる。

韓国企業がUAEの原発整備事業受注 期間・範囲は期待以下

記事一覧 2019.06.24 15:42

韓国産業通商資源部と原発を運営する韓国水力原子力(韓水原)は24日、韓水原と韓国電力(韓電)KPSによるコンソーシアム(チームコリア)、斗山重工業が23日(現地時間)、アラブ首長国連邦(UAE)のアブダビで同地のバラカ原子力発電所の運営法人「ナワー・エネルギー」と整備事業契約を締結したと発表した。

~~略~~

整備事業の一部は、チームコリアの競合企業である米国のアライドパワーや英国の斗山バブコックが受注すると予想される。

契約期間も事業全体の予想期間である10~15年の半分以下の5年に決まり、追って延長可否を議論することになった。

「聯合ニュース」より

これは韓国企業がUAEの原発整備事業を受注したというニュースなのだが、よく読むと韓国の原子力発電所の建設を牛耳っている韓国推力原子力と韓国電力がコンソーシアムを作って単独受注した、というわけではなく、「英国の斗山バブコック」が受注する可能性について言及されている。

韓経:韓国では捨てられるが…斗山の原発技術、英国では重宝

2020.03.16 10:12

斗山重工業の子会社の斗山バブコックが英国防省の原子力技術支援企業に選ばれた。

業界によると、英国防省国防インフラ組織(DIO)は11日、斗山バブコックを原子力技術支援企業(NTSP)の一つに選定した。今回選ばれたのは3つのコンソーシアムで、これら企業は7年間、英国防省に原子力関連技術を提供する。契約期間が終われば3年の延長が可能だ。

「中央日報」より

中央日報は、「韓国の企業」として斗山バブコックを紹介しているが、実質はイギリス企業である。そして、ここが原子炉のノウハウを持っているという構図になっている。

つまり……、件の教授が知らなくても原子力潜水艦は韓国海軍の艦として作る事ができるし、その技術にも宛てがあるということになる。まあ、バブコックが作るとしたら加圧水型原子炉になるんだろうけどね。

コメント

  1. 液体金属冷却炉ならwikiにもあるとおり水銀や鉛には強い毒性があり、鉛の融点を下げた鉛ビスマス共晶合金は強力な腐食性、ナトリウムは高い発火性という問題があるためスズを利用した液体金属冷却炉が有望視されていますね。

    液体金属冷却炉の小型原子炉としてはアメリカがオーロラを計画中で早ければ2026年の稼働を目指していて小型故に濃縮率の高い核燃料が必要で「HALEU燃料は5~20パーセントまで濃縮されている。オクロの創設者のひとりで最高経営責任者(CEO)のジェイコブ・デウィッテによると、オーロラで使用する燃料は、この範囲内で最も高い濃縮率のものになるという。」と言われているので20%の核燃料使用するものとなっています。

    こんなアメリカでも課題を抱えながらこれからという代物を韓国が5年でものにできるならこれからはノーベル賞も楽勝でしょうね。

    ちなみにこの小型原子炉のために「米原子力規制委員会(NRC)は2016年からNuScaleの設計認証審査を実施しているが、もし認可が下りれば、同社は初となる商業用小型原子炉の建設をようやく開始できるようになる。だが審査プロセスは厳格であり、提出済みの技術情報を記載した申請書は12,000ページにも及ぶ。」ほど厳しいプロセスがあるそうです。

    wiredのオーロラに関する記事
    https://wired.jp/2020/02/25/the-next-nuclear-plants-will-be-small-svelte-and-safer/
    https://wired.jp/2020/05/25/recycled-nuclear-waste-will-power-a-new-reactor/

    • ナトリウムは発火というより、爆発に近い激しい燃料の仕方をしますからね。
      ご紹介頂いたwiredの記事は以前読ませていたいたのですが、アメリカでもこの手の研究はそれ程真剣に進めていない印象ですね。いや、研究者本人達は真剣なのでしょうけれど、そこに政治的なリソースを割いていないという意味で。
      小型原子炉でいえば、確か東芝が提案していた4S炉も審査を受けて居た気がします。あれも、ビル・ゲイツ氏が絶賛していた気がするのだけれど、その後全く話を聞きませんね。

  2. 木霊さん、おはようございます。

    いやはや、昨日のウソ国産衛星や国産ロケット打ち上げと同じく、二転三転してなんのこっちゃって感じですね。
    4000t級原子力潜水艦建造は文クンの妄想だったってニュースはつい2週間前でしたし、僅かな人員で情報収集段階という悲惨なレベルだったはずなのに、今度は5年以内で建造可能ってファンタジー第二章ですかァ~。

    ドラクエの攻撃呪文メダパニじゃないけど、国民の頭を混乱させる狙いが主かもとマジで想像しちゃいます。
    というか、文クン筆頭に南朝鮮人は頭の中の整理が下手でかつまったくできず、ただひたすら汚く散らかしまくってる感じかな?(冷笑)

    まあ、お笑いネタとして俵一枚で残ったんで、ウォチャーとしては今後も楽しませてくれるとポジティブに考えましょうか。(苦笑)

    • 今回のこの記事はメディアが盛り上げをしている印象ですね。
      多分、中央日報が青瓦台の意向を受けて提灯記事を書いたということなのだと、僕は理解しています。
      潜水艦に関してはまだまだ紆余曲折あるのでしょう。

  3. いやあ、「計画すれば完成したも同じ」の国ですからね……

    面白いと思うのは、儒教の出発点かつ文明の最上流たる中華と、その文明の最下流であって「格下の、弟の国」であるはずの本邦は、いずれも「百里を行くときは九十九里をもって半ばとすべし」なんですよね。
    どこでどう間違った>韓国

    • 韓国は、計画大好きですから。
      そして、韓国だと百里を行く場合は、最初の一歩目を踏み出しちゃった瞬間に九十九里歩いた気がしちゃうのでしょう。気のせいだ、と誰かが指摘してやるのは、残酷かもしれませんよ。