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    2017.09.04

    호주 싱크로트론(Australian Synchrotron)의 빔라인(beamline)이 현재 10개에서 다수 추가되어 최대 18개까지 증가할 것으로 보여 해당 연구시설의 연구능력이 크게 향상될 것으로 전망된다. 이번 확장은 Ansto(Australian Nuclear Science and Technology Organisation)가 8,020만 호주달러(약 722억 원)의 신규 기금을 확보함으로써 가능해졌다.

    이 기금은 뉴질랜드 정부와 10곳에 달하는 뉴질랜드 내 대학 및 연구기관으로 구성된 New Zealand Synchrotron Group, 국방과학기술그룹(Defence Science and Technology Group) 및 호주 내 19곳의 대학 및 의학연구기관에서 나오는 것이다.

    Ansto측은 첫 단계 확장은 MCT(Micro-computed Tomography) 및 MEX(Medium Energy XAS) 빔라인을 추가 설치하는 것이라고 밝혔다. MCT 빔라인은 IMBL(Imaging and Medical Beamline)을 보완하게 된다. MEX 빔라인은 황, 인, 염소, 칼슘 및 칼륨과 같은 경원소의 맵핑을 가능하게 할 것으로 전망된다.

    BioSAXS(Small Angle X-ray Scattering) 빔라인은 이후 확장단계에서 설치되어 단백질 상세연구에 활용될 계획이다. 이를 위한 2,500백만 호주달러(약 225억 원)를 New Zealand Synchrotron Group가 기금으로 댈 예정이다.

    빔라인을 확충한 이후에는 NISA(National Innovation and Science Agenda) 프로그램을 통해 호주 정부가 확충된 빔라인에 대한 운영자금을 지원하게 된다. NISA는 신설 빔라인에 대한 운영비를 포함하여 총5억 2,000만 호주달러(약 4,680억 원)의 운영기금을 댈 계획이다.

    Melbourne에 있는 호주 싱크로트론은 강력한 전자 가속기다. 2007년에 운영을 개시한 이래 보건, 재료, 광업, 제조업, 식품 안전, 환경, 국방 및 에너지 등 광범위한 분야에 활용되어 왔다. 2006년 뉴질랜드도 호주 싱크로트론 설립에 투자자로 참여하였으며 500백만 호주달러(약 45억 원)을 기여하였다. 호주 내 여러 주 정부 및 대학들도 설립에 참여하였다.

    호주 싱크로트론과 Opal 연구용 원자로는 작년 12월 호주 정부가 공청회를 위해 발표한 국가인프로연구로드맵 초안에서 가장 핵심적인 연구시설로 지목된 시설이다. 이 로드맵은 향후 10년간 호주의 국가연구 인프라 우선순위를 정하는데 활용될 것이다.


    • 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
    • Keyword : 1. 호주 싱크로트론, 전자가속기, 빔라인 2. Australian Synchrotron, electron accelerator, beamline
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    2017.04.03

    IRB Barcelona(Institute for Research in Biomedicine)의 연구진은 벌독 펩티드를 기반으로 뇌에 약물을 전달할 수 있는 새로운 기술을 개발했다.

    대부분의 의약품은 혈뇌 장벽(blood-brain barrier)을 통과할 수 없다. 혈뇌 장벽은 뇌와 순환계를 분리하는 높은 선택성을 가진 멤브레인이다. 그러나 일부 뱀과 벌의 독은 이런 혈뇌 장벽을 통과해서 뇌에 손상을 줄 수 있다.

    이번 연구진은 일부 동물의 독이 중추 신경계를 공격할 수 있기 때문에 이런 원리를 이용하면 약물을 혈뇌 장벽으로 주입할 수 있을 것으로 가정했다. 이런 아파민(apamin, 벌의 독에서 추출되는 폴리펩티드) 펩티드는 독성을 보유하기 때문에 직접 사용할 수 없다는 단점을 가지고 있다. 그러나 이런 독성의 원리를 잘 알고 있기 때문에, 아파민을 변형시켜서 이런 독성을 제거하고 전달자로서의 기능을 유지하게 할 수 있게 만들었다

    아파민의 독성은 뉴런에서 칼륨 채널과의 상호작용 때문이다. 그래서 칼륨 채널을 차단해서 독성을 제거했고, 혈뇌 장벽 통과 능력은 손상되지 않았다. 그 후에 분자들을 더 작게 만들어서 잠재적인 부작용을 줄이기 시작했다. 아파민 중에서 Mini-Ap4는 동물 모델에서 강력한 면역계 반응을 발생시키지 않았다.

    다음 연구는 화학 결합을 가지는 단백질에 Mini-Ap4를 부착해서 약물 운반을 시키는 것이다. 또한 Mini-Ap4 분자를 나노입자로 코팅했을 때 이동 능력이 촉진되는지를 확인하는 것이 될 것이다. 그래서 인간 세포와 생쥐를 대상으로 실제 생체 시험을 할 예정이다.

    아파민은 두 개의 형태 또는 모양을 가질 수 있었고, 핵 자기 공명 분광기(nuclear magnetic resonance spectroscopy)를 사용해서 어느 것이 생물학적으로 활성인지를 조사했다. 이런 연구는 더 나은 재료를 디자인할 수 있게 할 것이다. 꿀벌에게 알레르기가 있는 사람도 Mini-Ap4에서는 알레르기 반응을 나타내지 않을 것이지만, 이 문제를 완전히 해결하려면 더 많은 연구가 필요할 것이다.

    이 연구결과는 American Chemical Society의 253차 National Meeting & Exposition에서 발표되었다.


    • 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
    • Keyword : 1. 혈뇌 장벽; 벌독 펩티드; 아파민; 약물 2. blood brain barrier; bee-venom peptide; apamin; drug
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    2006.07.06

    * I-NERI는 미국 내에서 핵 과학및 기술을 발전시킬 수 있는 연구를 수행함으로서 국가 에너지 정책(National Energy Policy)을 지원하고 있음. * I-NERI는 참여 국가들과 협력하여 혁신적인 과학 및 공학 연구와 개발을 후원해 옴. *I-NERI 우산 아래 수행되었던 연구들은 원자력 에너지의 미래와 그것의 전 세계의 배치에 영향을 줄 수 있는 주요 이슈들을 다루고 있음. *I-NERI 연구는 비용 성과, 핵 확산 반대의 증가, 안전 증대, 미래 원자력 에너지 시스템의 폐기물 관리에 대한 문제를 해결하는 방향으로 이루어지고 있음. 관련 정보는 http://www.nuclear.gov/programoffices.html 에서 얻을 수 있음. 본 ‘I-NERI 2005 연간 보고서’는 프로그램 조직, 협동 연구 과제의 진행 정도, 프로그램의 미래 계획에 대해 관심을 가진 단체를 위한 것이다. 본 보고서에는 2002년 회계연도부터 I-NERI 활동을 보고한 것임. 보고서의 단원 2에서는 I-NERI 프로그램이 어떻게 만들어지게 되었는지에 대한 정보와, 현재 I-NERI 협력에 동의한 참가국들에 대해 정보 제시함. 단원 3은 프로그램의 목표 및 목적에 대한 개략, 세 개로 구성된 일의 범위를 요약, I-NERI 조직에 대한 서술, 프로그램 시작 이후 연구 자금에 대한 총괄을 제시함. 단원4에는 프로그램을 통해 얻은 결과들을 요약하였으며, 매년 주요 활동들, 양국간 동의 아래 수행된 연구 분야들, 참가국의 조직 프로필을 하이라이트 하였음. 이 단원에서는 2005년 회계연도에 끝난 10개의 과제들 소개함. 현재 진행되고 있는 I-NERI 협력 과제에 대한 자세한 연구개발 작업 범위는 단원5에서 11에 걸쳐 소개하였음. 협력 국가로는 브라질, 캐나다, 유럽연합, 프랑스, 일본, 한국, 경제협력개발기구들이 있음. 각 단원마다 과제 목록과 각 프로그램이 2005년 회계연도에 이룬 것들을 요약하였음. 목차 1. 서론 2. 배경 3. I-NERI 프로그램에 대해 4. I-NERI 프로그램 수행결과 5. 미국/브라질 협력 6. 미국/캐나다 협력 7. 미국/유럽 연합 협력 8. 미국/프랑스 협력 9. 미국/일본 협력 10. 미국/한국 협력 11. 미국/경제 협력 개발기구(OECD) 협력 12. I-NERI 과제들 목록
    • 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
    • Keyword : 원자력에너지, I-NERI
  • 495

    2006.09.13

    □ 한국원자력연구소(소장: 朴昌奎)는 9월 14일 카자흐스탄 국가원자력센터(NNC RK; National Nuclear Center Republic of Kazakhstan)와 기술협력 양해각서를 체결 □ 이번에 체결하는 양해각서는 두 나라의 원자력 전문 연구기관이 중소형 연구.발전용 원자로 개발, 핵융합 연구, 환경 방사선 이용 개발, 원자로 재료 특성 연구 및 방사성 동위원소 생산기술 협력 등 원자력 관련 기술 전반에 걸쳐 협력하는 것을 내용으로 함 □ 한국과 카자흐스탄은 지난 2004년 9월 한·카자흐스탄 원자력협력협정을 체결함으로써 본격적으로 협력관계를 구축하기 시작했음. 이후 양국 정부간 원자력협력협의회를 매년 개최하고 있고, 카자흐스탄 원자력의학원 설립 지원, 해수담수화용 일체형 원자로 개발 경험 및 정보 교환 등 협력의 범위를 꾸준히 넓혀왔다. 한국원자력연구소는 2004년 카자흐스탄 원자력 현황 및 협력 가능분야를 파악하고 해외 진출 기반을 조성하기 위해 카자흐스탄 현지에서 기술 세미나를 개최한 바 있음 □ 이번 양해각서 체결로 한-카자흐스탄의 정부, 사업자 및 연구소간에 체계적인 원자력 클러스터간 교류가 더욱 활성화될 것으로 보인다. 이를 토대로 연구용 원자로와 원자력 발전소의 수출 기반 구축 등 양국 간의 실질적인 협력 증진과 함께 향후 중앙 아시아의 다른 지역으로 진출할 수 있는 거점을 마련해 줄 것으로 기대됨 □ 카자흐스탄은 석유, 우라늄 원광 등 천연 지하자원이 풍부하여 최근 국제적으로 주목을 받고 있는 중앙아시아의 주요 국가이다. 카자흐스탄은 구소련 시대인 1950년대부터 중소형 원자로를 건설, 현재 연구용 원자로 3기를 가동중이고 지금은 해체 중인 고속로를 건설하여 20여년간 운영한 경험이 있다. 원자력 전문 연구기관인 국가원자력센터 산하에는 원자력연구소(IAE), 핵물리연구소(INP)등 4개 산하 연구기관에 1,200명의 정규직원이 근무하고 있음 □ 한국원자력연구소는 지난 5일 루마니아 원자력연구소와 양해각서를 체결한 데 이어 카자흐스탄과도 협약을 맺어, 새로운 경제 주체로 떠오르고 있는 동유럽 및 중앙 아시아 국가들과 협력을 강화해나가고 있음
    • 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
    • Keyword : 카자흐스탄 국가원자력센터와 양해각서 체결
  • 494

    2018.07.05

    현재 중국에 건설 중인 AP1000 원자로를 통한 전력생산이 2018년 6월 21일 Sanmen 1호기 최초임계와 Haiyang 1호기 최초 핵연료장전을 통해 한 발 더 가까워졌다. 이 두 원자로는 올 연말까지 시운전이 계획되어 있으며 AP1000형 원전으로는 세계적으로 최초의 가동원전이 될 전망이다.

    중국 Zhejiang성 Sanmen 원자력발전소 1호기가 2018년 6월 21일 오전 2시 9분 최초 임계에 도달했다고 SNPTC사(State Nuclear Power Technology Corporation)이 발표했다. Westinghouse사 측은 이로써 AP1000 최초원전의 상업운전 이전 마지막 마일스톤을 달성했다고 밝혔다.

    Sanmen 1호기 시운전 공정상 다음 단계는 해당 원전에 생산한 전력을 전력망에  송출하기 시작하는 계통병입(synchronisation)이다. 이후 원자로 및 발전기 출력을 서서히 올려 각종 시험을 안전하고 성공적으로 끝내 100% 전출력에 도달하는 출력상승시험을 수행하게 된다.

    Westinghouse 측은 Sanmen 1호기가 운영을 시작하게 된다면 세계 최초로 가동되는 AP1000 원전이 될 것이며 혁신적인 피동형 안전계통, 다층방호 및 첨단제어시스템 등을 갖추고 있어 신뢰도와 안전성에서 가장 높은 수준을 달성하게 된다고 밝혔다.

    2007년 9월 Westinghouse사와 Shaw Group은 중국 내 Sanmen 및 Haiyang 부지에 각 2기씩, 총4기의 AP1000에 대한 건설승인을 받은 바 있다. Sanmen 1호기 건설은 2009년 4월, 2호기는 2009년 12월에 시작되었으며 Haiyang 1,2호기는 각각 2009년 9월 및 2010년 6월 건설에 착수한 바 있다.

    한편, Westinghouse사는 Haiyang 1호기에 대한 핵연료 157 다발의 원자로심 내 장전이 2018년 6월 21일 오후 7시 36분 시작되었다고 밝혔다. Haiyang 1호기는 최근 연료장전에 필요한 사전시험을 완료했으며 규제기관의 심사도 모두 만족한 바 있다. Haiyang 1호기는 올 해 말, 2호기는 내년에 운영을 시작할 것으로 전망된다.

    미국에도 역시 4기의 AP1000 원자로가 Vogtle 및 Summer 부지에 각 2기씩 건설되고 있다. 하지만 Summer 부지에 건설 중인 2기는 작년 8월부터 건설이 중단된 상태다.


    • 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
    • Keyword : 1. 최초임계,계통병입,출력상승시험,피동안전계통 2. first criticality,synchronisation,power ascension testing,passive safety system
  • 493

    2007.11.03

    러시아가 다른 에너지 보다 원자력 산업 분야 개발로 선회하기 위하여 국가적인 노력과 현황을 정리하였다.

    화석연료의 지속적인 감소에 맞추어 원자력 산업 개발외에는 대안이 없다. 2007년 11월 2일 러시아 총리 Sergei Ivanov 는 산업, 수송, 기술과 관련된 정부 회의에서 에너지 부족에 직면하여 원자력(핵에너지,nuclear power) 생산을 강력하게 추진할 필요가  있다고 언급하였다. 동시에 '러시아 정부에선 2007년~2010년의 원자력 산업개발에 따른 연방 정부의 프로그램에 동의한다'고 하였다.   

    이 프로그램에 따르면 원자력 에너지는 2015년 러시아 에너지 생산의 18%를 차지하고 2030년에 30%에 이르도록 목표로 정하였다. 

    한편, 러시아는 천연자원부를 중심으로 충분한 원자력 에너지를 지속하기 위한 원료인 우라늄을 확보하기 위하여 다각도록 다른 국가와 협력 및 개발에 대한 정책을 추진하였다.   러시아의 원자력 발전소 건설은 러시아의 원자력 에너지 체계를 위한 최우선 순위 중 하나이며, 현재 러시아 내부에 5 개의 원자력 설비와 국외에 7개를 건설 중이라고 러시아 전문가들은 설명하고 있다.

    러시아에서 이런 원자력 산업을 위하여 필요한 대량의 우라늄은 사실 소련 붕괴로 인하여 우라윰 보유 전략에 차질을 빚게 되었다. 그러나 러시아에선 우라늄 확보를 위한 모든 가능성을 검토하여 보충하고자 한다. 이를 위하여 러시아 국내 뿐 아니라 국외에서도 이 우라늄 확보 정책 및 실행을 할 필요가 있다.

    세르게이 이바노프이(Sergei Ivanov)는 2007년 10월에 가졌던 원자력 에너지 분야의 개발 예산으로 2007년 할당된 180억 루블 (미국화폐, 7억2천2백만 $)이 있다. 그리고 2008년에 510 억 루블 (약, 20 억 $), 2009년에 900억 루블 (약, 36 억 $)을 지출하려고 한다.

    2006년 보고서로 OECD와 원자력 에너지기구 (NEA)과 국제 원자력기구(IAEA)에서 공동으로 발간한 '우라늄 2005 년' 에서 러시아 국가는우라늄 원광석을 가장 많이 보유하는 국가 중 9 번째이며 보유량으로 172,000 톤이며 이는 세계 공급분의 3 % 이상을 차지한다.


    • 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
    • Keyword :
  • 492

    2007.11.27

    원자력선진국의 전문가들이 모여 미래 원자력시스템 개발방향 및 계획 수립을 위해 머리를 맞대고 고민하는 자리가 마련된다.

    한국을 비롯하여 미국, 프랑스, 일본 등 원자력선진국 13개국이 참여하고 있는 「제4세대 원자력시스템 국제포럼」(GIF: Generation Ⅳ International Forum)의 최상위 기구인 정책그룹회의가 오는 11월 29일부터 30일까지 경주 힐튼호텔에서 개최된다.

    이번 회의에는 한국 GIF 정책그룹 대표인 김영식 과학기술부 원자력 국장과 정연호 한국원자력연구원 부원장을 비롯하여 GIF 회원국 정책그룹 대표단 50여명이 참석하며, 제4세대 원자력시스템(Gen-Ⅳ)의 국제 공동연구를 위한 정책적 협의와 기술적 현안에 대한 논의가 이루어질 예정이다.

    GIF는 2000년 1월 한국을 비롯한 원자력활동이 활발한 주요 9개국이 Gen-Ⅳ 개발에 대한 공동성명을 발표하고, 2001년 7월 Gen-Ⅳ 연구개발을 위한 국제협력체로서의 역할과 운영 규정을 담은 헌장(Charter)에 서명함으로써 공식 발족되었다. 이후 스위스, EU, 중국, 러시아가 신규로 가입하여 현재는 13개국이 회원국으로 활동하고 있다. 

    Gen-Ⅳ라고 불리는 제4세대 원자력시스템(Generation Ⅳ Nuclear Energy System)은 미래 에너지 수요 충족과 국민 수용성 확보를 위해 개발 중인 차세대 원자력시스템이며, 2020~2030년경 실증로 및 상용로 건설을 목표로 추진 중이다. 제4세대 원자력시스템은 경제성 및 안전성 향상은 물론이고, 핵물질의 전용을 사전에 방지하여 핵비확산성을 확보하고 핵연료의 활용도를 높여 지속적인 에너지 공급을 가능케 하며, 방사성폐기물 발생량을 줄여 환경부담을 최소화 시킨다는 특징을 갖고 있다.

    한국은 GIF 선정 6대 원자력시스템 중 소듐냉각 고속로(SFR), 초고온가스로(VHTR) 및 초임계압 수냉각 원자로(SCWR) 개발에 참여하고 있으며 제4세대 원자력시스템이 개발되면 우리나라의 에너지와 환경문제를 해결 할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 이번 회의의 한국 개최를 통해 한국 원자력분야의 국가위상을 강화시키고 제4세대 원자력시스템 개발을 위해 한발 더 나아가는 계기를 마련하게 되었다.

     


    • 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
    • Keyword :
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    2018.07.24

    영국 Moltex Energy사는 캐내다의 New Brunswick Energy Solutions사 및 NB Power사와 협약을 맺고 Point Lepreau 원전 부지에 SSR-W(Stable Salt Reactor - Wasteburner) 입증로를 건설할 계획이다. Moltex사는 캐나다에 소형모듈형원자로(SMR, small modular reactor) 기술을 연구개발하는 원자력연구클러스터의 2번째 파트너가 되었다.

    이 협약에 따라 미화 380만 불의 재정지원이 Moltex 측에 지원되며 Saint John 에 북미본사를 개설하며 이 곳에 개발팀을 배치하게 된다. 또한 2030년 이전에 최초의 SSR-W 입증로를 Point Lepreau 원전부지에 건설하게 된다.

    New Brunswick 주정부는 2018년 6월 26일 New Brunswick Energy Solutions사가 원자력연구클러스터 프로젝트를 추진하는데 미화 750만 불을 지원하겠다고 밝힌 바 있다. 이러한 움직임은 New Brunswick주를 SMR 기술 연국개발의 중심지로 만들려고 하는 목적을 갖고 있다. 지난 주 ARC사(Advanced Reactor Concepts)가 이 연구클러스터의 첫번째 파트너가 되었다. ARC사는 금속우라늄합금 노심을 갖는 100 MWe급 통합나트륨냉각고속로를 개발 중이다.

    New Brunswick Energy Solutions사는 2017년 5월 New Brunswick 주정부와 Point Lepreau 원전을 운영하는 NB Power사가 에너지 수출을 목적으로 설립한 조인트벤쳐다.

    Moltex Energy사의 SSR는 2차측 용융염 조에 소형 임페러를 제외하고는 펌프가 없고 증기발생기까지 열을 전달하기 위해 정적 수직연료관에서의 대류방식에 의존하는 개념적 원자로 설계다. 연료집합체는 증기발생기까지 대류방식으로 열을 전달하기 위해 냉각수 역할을 하는 용융염이 반절 채워진 탱크 중심에 배치된다. 노심온도는 500~600°C이며 대기압을 유지한다. Moltex사는 공급이 단속적인 신재생에너지를 원자로가 보완할 수 있도록 하기 위해 GridReserve 용융염 열저장 개념 개발에도 박차를 가하고 있다.

    Moltex사는 영국이 시행한 SMR 설계 공모에 고속로 및 열중성자로를 모두 제안한 바 있다. 캐나다 원전규제기관인 CNSC(Canadian Nuclear Safety Commission)에는 자사가 개발중인 원자로에 대한 원전공급사설계검증(Vendor Design Review) 1단계도 신청한 바 있다.


    • 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
    • Keyword : 1. 원자력연구클러스터,통합나트륨냉각고속로,저탄소환경 2. nuclear research cluster,integrated sodium-cooled fast reactor,lower-carbon environment
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    2018.11.06

    미 에너지부(DOE, Department of Energy)는 아이다호 국립연구소 INL(Idaho National Laboratory)에 신형 원자로 기술 개발 지원을 위해 핵연료 제조공장 건설에 대한 환경영향평가 초안에 대한 공청기간을 갖고 있으며 2018년 11월 30일 마감 예정이다.

    고순도 저농축 우라늄(HALEU, high-assay low enriched uranium) 핵연료는1964년부 1994년까지 운영되었고 현재는 폐로된 EBR-II(Experimental Breeder Reactor-II) 사용후핵연료의 우라늄 농축도를 낮춰 만들어질 예정이다.

    EBR-II에서 사용된 고농축우라늄 연료는 재정련하여 INL 내 MFC(Materials and Fuels Complex)의 전기정련기를 써서 농축도가 낮아져 있는 상태다. 핵분열성 우라늄-235의 농축도가 5~20% 인 HALEU는 현재 INL에 저장되어 있다.

    현재 원자력발전소에서 사용되는 저농축 우라늄(LEU, low-enriched uranium) 핵연료는 핵분열성인 우라늄-235의 농축도가 통상 5% 미만이지만 현재 개발되고 있는 신형원자로 대부분은 HALEU 핵연료가 필요하다. 현재 HALEU를 즉시 만들 수 있어낼 수 있는 상용시설이 미국 내에는 전무한 실정이다.

    DOE는 MCF 및 Idaho Nuclear Technology and Engineering Center의 용량을 확장하여 금속성 HALEU를 연구개발 목적으로 10톤의 핵연료로 변환한다는 계획을 제안했다. 이 핵연료는 신형원자로 개발사를 비롯한 민간 및 정부기관의 중기 연구개발 및 입증에 활용될 예정이다. 올 해 초 미 상원은 미 해군이 사용한 고농축우라늄 연료를 HALEU로 만드는 입증프로그램에 미화 1,500만 불을 승인한 바 있다.

    EBR-II는 열출력 62.5 MWt급 입증로로 통상 전기출력 19 MWe로 운전되었으며 나트륨냉각 증식로 입증에 사용되었고 동시에 연구시설 내에 열과 수명기간 동안 2 TWh가 넘는 전기를 공급하기도 했다. 대형 고속로를 위한 재료 및 핵연료 시험에도 활용되었고 핵연료 리사이클링과 피동형 안전특성 입증에 활용되어 미국 통합고속로(Integral Fast Reactor)이 기초를 만들어 주었다.  Advanced Reactor Concepts사의 ARC-100 고속로와 GE-Hitachi사의 PRISM 나트륨냉각 고속로 등 몇몇 소형모듈형원자로(SMR)가 EBR-II에 기술적 뿌리를 두고 있다.


    • 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
    • Keyword : 1. 고순도 저농축 우라늄,아이다호 국립연구소,핵연료 리사이클링 2. HALEU(high-assay low enriched uranium),INL(Idaho National Laboratory),fuel recycling
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    2008.12.04

                                   청정 에너지 생산을 위한 태양 에너지 잡기
     
    유럽연합과 회원국의 대표 과학자들은 수백만 유로의 비용이 드는, 환경에 청정한 전기, 수소, 다른 연료의 생산을 위한 사업에 매진 할 것을 촉구했다. 최근 유럽과학재단(ESF) 주최로 로젠버그에서 열린 회의에서 세계 에너지 필요에 대한 유일한 지속 가능한 해결책이며, 궁극적으로는 가장 유망하면서 방법으로 완전한 규모의 상업적인 태양 에너지 연료 전환 방법이 확인되었다. 이 보고서는 이 회의 결과를 요약한 것이다.
     
    근본문제는 세계 총 연간 에너지 소비가 2050년 까지 현재의 14TW보다 두 배 늘어날 것이라는 점이다. 그 사이 화석연료는 고갈되고, 이산화탄소 배출은 겉잡을 수 없이 늘어나며, 지구 온난화로 세상은 재앙의 위협에 직면한다. 태양에너지 외에, 풍력과 원자력을 이용할 수 있으나 그것으로 에너지 수요 증가를 충당할 수도, 화석 연료를 완전히 대체할 수도, 필요한 전기 생산을 다 할 수도 없다. 또 한가지 문제는 이들은 저장 연료를 생산할 수 없다는 것이다. 전기 저장에서 우연한 큰 발견이 없이는 전세계 에너지 요구의 70%을 해결할 연료에 대한 지속적인 요구가 있을 것이다. 

    풍부한 태양 에너지의 문제는 그것을 붙잡아 두는 것이다. 자연은 박테리아에서 대규모 숲까지 광합성으로 태양에너지의 효율적인 활용을 완성시켰다. 최근 유럽에서는 이 과정을 이해하고 모방하는 것이 이루어져 과학자들은 이 과정을 통해 상업적인 규모로 연료 생산을 할수 있다는 자신감을 얻었다. 연구의 핵심은 장기적으로 안정적이면서도 지속적인 에너지 공급이 가능하도록 자연적이며 인공적인 태양에너지 전환 시스템을 만들기 위해 생물계(biological system)에서 영감을 얻는 것이다. 초점은 기술 사용으로 인간 경제의 생태학적인 흔적은 줄이고, 지구적인 생태 능력을 향상시켜 환경적으로 깨끗한 기술을 이용하는 것이다.
     
    ESF 실무팀(task force)은 청정 연료 생산을 위한 세가지가 유럽에서 이루어져야 한다고 보았다.
    1.       현재의 태양전지 기술을 확대 응용해서 태양의 복사(radiation)에서 직접 청정 연료를 만든다.  
    2.       태양의 복사를 수집하고 이끌고, 적용하기 위해 자연의 광합성을 모방한 인공적, 화학적인 생체모방 장치를 건설한다. 예를 들어, 물을 분해하고, 대기의 이산화 탄소를 전환하며, 다양한 형태의 환경 청정 연료를 생산하는 것이다.
    3.       간접적이며 비효율적인 과정을 통해 연료로 전환되는 탄수화물보다는 수소와 메탄올처럼 직접적으로 연료를 생산하는 자연적인 시스템으로 바꾼다. 
     
    이 세가지 연구 주제는 모두 다 근본적인 연구를 탐구해서 광합성에서 물을 수소와 산소로 분해하는 것과 관련된 엄밀한 분자 기제를 드러낼 것이다. 25억년 전에 진화한 이 과정은 대기의 이산화 탄소를 탄수화물로 바꿔 동물이 살수 있는 환경을 만들었고, 모든 화석 연료를 생산하여, 인간이 다시금 이산화탄소로 돌아가게 하고 환경에 재앙이 미치도록 하였다. 그런데 동일한 과정이 다시 구원의 방법을 쥐고 있다.
     
    식물과 미생물의 광합성이 만드는 것은 탄수화물이지만 일부 조류와(algae) 시아노박테리아는 햇빛을 이용해서 물에서 직접 수소를 생산하여, 생산량을 늘리는 유전자 조작과. 적절한 인공적인 시스템을 만드는 기초를 제공한다. 더구나 광합성은 질산염과, 현재 산업적으로 생산되는 화학산업의 귀한 화학물질을 생산한다. 유럽 연구 프로그램은 태양 에너지를 훨씬 높은 효율성으로 직접 화학물질로 변환하는 시스템도 개발하는 것이다. 이는 무제한 에너지 생산뿐 아니라, 전반적인 청정 재생 에너지 혁신의 일부로 대기 주의 이산화탄소를 산업화 이전의 수준으로 되돌릴 수 있다.
     
    연구에는 여러 가지 어려움이 있다. 첫째는 자연의 광합성 시스템 기능을 모방하는 것인데, 특히, 약간의 칼슘과 더불어 4개의 망간 원자로 구성된 촉매를 통해 물을 수소와 산소로 분해하는 식물 잎에 있는 효소 복합체를 모방하는 광합성II 과정이다. 이 도전에 최근 상당한 진전이 이루어졌다. EST회의에 참여한 참석자들은 태양 연료 프로젝트를 ‘인공 잎사귀(artificial leaf)’ 건설을 위한 탐구로 설명한다. 2050년 쯤이면 유럽과 여러 지역에서 상당 연료를 인공 잎을 통해서 얻으리라는 믿음이 커진다. 이 기술을 앞서 성취하기 위해선 시간을 지체할 여유가 없다.
     
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    청정 연료 생산을 위한 기본 연구 조건-우선 연구 방향에 대한 안내
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    • 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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