포유동물의 치열은 세 가지 유형으로 나누어진다. 크고 날카로운 송곳니(canines)와 앞니(incisors), 그리고 뺨 속에 가려진 어금니(post-canines)가 있다. 이러한 구분은 진화학적으로 약 3억 년 전 수형류(Therapsid)부터 발견되는데, 이들의 송곳니는 지금의 포유류보다 훨씬 길고 일부는 검 모양처럼 날카롭다. 오랫동안 과학자들은 이러한 구조를 사냥을 위한 장치로 생각했지만 수형류 중 초식동물에게도 검 모양의 송곳니가 있어 그렇게 확신하기에는 문제가 있었다. 일부에서는 이들의 송곳니가 포식자로부터 방어하기 위해 존재할 수 있다고 추측했다.  

오늘날 바다코끼리와 문착(muntiac)같은 동물은 여전히 수형류와 비슷한 송곳니를 가지고 있다. 이것은 그들이 짝을 유혹하거나 동족을 위협할 때 사용된다. 남아공 비트바테르스란트 대학교(University of Witwatersrand)의 진화 연구과의 고생물학 연구팀과 해부학 연구팀, 프랑스 그르노블에 있는 ESRF(European Synchrotron Radiation Facility) 연구자들은 신비로운 수형류 화석, 초에로사우루스(Choerosaurus dejageri)를 분석하기 위해 공동 연구를 추진했다. 초에로사우루스는 2억 5천 9백만 년 전에 살았던 동물로 포유류를 낳은 계보에 속해있는 파충류로 알려져 있다. 이들에게는 테리오돈트류(Eutheriodont)에게만 발견되는 뿔 모양 대칭 돌기를 가지고 있는데, 위턱과 아래턱에 위치한 이 돌기의 목적이 무엇인지를 연구자들이 분석하였다. 

남아공 보퍼트 웨스트(Beaufort West) 근처의 농장에서 발견된 초에로사우루스의 두개골 화석은 마이크로 단층촬영이 컴퓨터화된 X-ray와 마이크로 CT로 촬영되었다. 이 스캔 작업은 적을 공격하기 위한 두개골의 모습을 가진 다른 수형류 동물, 모스콥스(monstruous dinocephalian Moschops)와 비교 분석되었다. 모스콥스의 두개골과 뿔 모양의 상악 돌기는 높은 에너지를 발생시키기 위한 전투의 목적이 분명했다. 하지만 초에로사우루스의 두개골과 상악 돌기는 전투를 하기에는 너무 약할 뿐만 아니라 신경 다발과 정맥혈관으로 채워져 있어 싸움에 사용했다면 많은 고통과 출혈이 예상되므로 적합하지 않다. 이들의 상악 돌기는 뿔과 같은 케라틴 성분으로 덮여 있다. 이것은 다채롭고 감각적인 각화 층을 형성했으며, 짝을 찾거나 같은 동족 간 영역 다툼을 벌일 때 수컷 간의 경쟁을 위해 사용했을 것으로 보는게 더 적합하다.

수형류는 현대 포유류의 직접적인 조상이 되고, 현재 우리가 가진 치아의 이해를 돕는 데 중요한 역할을 한다. 초에로사우루스 화석은 성적 경쟁과 그와 관련된 복잡한 행동, 경쟁자를 위협하는 세레모니와 같은 의식적인 행동이 수형류의 진화에서 중요한 요소라는 것을 보여준다. 이 발견은 포유류의 기원에서 성 선택이 생각했던 것보다 더 중요한 역할을 할 수 있음을 시사한다. 

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 포유류, 치아, 두개골, 수형류, 상악 돌기 2. mammal, teeth, skull, therapsid, cranial bosses, maxillary boss

본 자료는 일본 내각부 원자력정책 담당실의 제4회 “지구 환경 보전 및 에너지 안정공급을 위한 원자력의 비전을 생각하는 간담회”에서 배포된 자료를 요약 정리한 것임.

 

1. 원자력 산업의 동향

(1) 현재 원자력 산업의 국제 시장

구분
우라늄 광산	Cameco(캐나다), COGEMA/AREVA(프랑스), ERA(호주; 단, Rio Tinto(영국)가 68% 주식을 보유) 등이 8사가 주요 기업.
전환	Rosatom(러시아), COMURHEX/AREVA(프랑스), ConverDyn(미국), Cameco(캐나다), NDA(BNFL)(영국)의 5사가 주요 기업.
농축	Rosatom(러시아), USEC(미국), Euridif/AREVA(프랑스 외), URENCO(영국, 네덜란드, 독일)의 4사가 주요 기업.
재전환, 연료 성형가공	* 재전환 공정은 연료 성형가공 시설의 일부로 자리매김된 경우가 대부분. * 연료 성형가공은, 세계의 수요를 조달하기에 충분한 공급 용량이 있고, 재편 및 통합된 3개 계열의 메이커에서 세계의 성형가공 용량의 2/3를 점유.
원전 플랜트	장기에 걸친 수요 침체기에 대해 종합 산업인 원자력 산업으로서 필요한 기업규모를 유지해 가기 위해 국경을 넘어 메이커의 재편과 집약화
재처리	* 상용 규모의 재처리 시설이, 프랑스, 영국, 러시아에서 가동 중. * 상용 규모의 재처리 시설을 일본에서 건설 중, 중국에서 건설 예정.

 

(2) Needs에 대응한 원자력 이용

구분
열 공급로	열을 직접 지역 난방용 등으로 비교적 온도의 낮은 열원으로서 이용하는 원자로. 러시아, 구 소련에 실적이 있음.
해수 담수화	IAEA의 International Nuclear Desalination Advisory Group(INDAG)에서 원자력 이용에 의한 해수담수화에 대해 논의 중.
중소형로	도상국이나 크고 작은 섬나라에서 중소 규모의 발전 수요 등에 대응 가능한 중소형로. 日美 원자력에너지 공동행동계획 하에 중소형로 WG가 현재, 중소형로의 설계요건 등에 대해 논의 중.

 

(3) 원자력 이용에 관련된 국제적 금융

원자력 이용의 유지 및 확대에는 국제적인 금융의 지원이 중요하며, 교토 메커니즘 원자력 이용에의 적용은 자제하고 있다.

구분
국제금융기관의 융자	* 유럽 원자력공동체(EURATOM), 유럽투자은행(EIB) * 유럽부흥개발은행 * 아시아 개발은행(ADB)(원자력에의 융자 실적 없음) * 세계 은행
유엔기후변화협약 (UNFCCC) 관련	* 교토 메커니즘 * 기후변화특별기금(SCCF)

 

2. 원자력 분야의 연구개발의 동향

(1) 기초 기반 연구

원자력 연구개발의 기반 형성과 새로운 원자력 이용 기술의 창출을 위해 원자력 기초공학(핵공학, 노(爐)공학, 재료공학, 핵연료 및 핵화학공학, 환경공학, 방사선 방호, 방사선공학, 시뮬레이션 공학 등)의 연구와 미개척 분야의 개척을 목표로 첨단 기초 연구를 실시.

 

(2) 실용화를 향한 연구개발

- 혁신적 원자력 시스템(국제 협력)

* 제 4세대 원자력 시스템에 관한 국제 포럼(Generation IV International Forum)

* 혁신적인 원자로 및 연료 사이클에 관한 국제 프로젝트(INPRO; International Project on Innovative Nuclear Reactors and Fuel Cycles)

* 국제 원자력에너지 파트너십(GNEP; Global Nuclear Energy Partnership)

* FBR 사이클 실용화 연구개발(Fast Reactor Cycle Technology Development Project; FaCT Project)

- 해수 우라늄 포집(捕集)

비용 저감을 위해서는 포집재의 성능, 내구성 향상이 중요하며, 해수 내의 우라늄을 적절한 비용으로 회수하는 기술이 실현되면 대폭적인 자원량의 증대로 연결된다.

- 원자력 수소

(미국의 마일스톤)

2008: 열화학법 및 고온전기분해법 실험실 레벨의 종합 시스템의 완성과 시험 실시

2011: 파일럿 스케일로 시험하는 제조 방법의 선택

2013: 파일럿 스케일 시험의 실시

2016: 상용 스케일의 원자력 수소 제조 시스템의 설계 완료

2019: demonstration 시설의 건설과 최종 확인, 상용 스케일의 demonstration 개시

(일본의 대처)

* HTTR을 활용해 수소 제조와 발전 가능한 고온가스로 기술 기반의 확립.

* 고온가스로 및 고속증식로에 의한 고온의 핵 열 이용을 목표로, 지구온난화 가스를 발생시키지 않는 열화학법에 따른 수소 제조기술의 개발.

 

(3) 경수로의 장기화 대책, 과학기술의 향상 등에 관한 연구개발

고연소도화, 고경년화, 출력 증강 등의 경수로 고도화 이용에 기여하는 연구개발에 대한 니즈가 높다.

 

3. 산업·기술 인프라, 사회 인프라 지원의 동향

(1) IAEA에 의한 신규 도입국 지원의 대처 예(IAEA 워크숍)

- 연료 공급에 대한 보증 금융법 체계 정비 등에의 의견, IAEA의 적극적 관여에 대한 기대가 크다.

- 기술면에서는 중소형로(연료 교환 기간의 길다)에 기대.

- 원자력 발전국에서는 원자력 정책의 일관성, 투명성의 확보가 지극히 중요.

 

(2) IAEA의 대처와 일본의 공헌에 대해

- 원자력의 평화적 이용

구분
원자력 발전	각국이 에너지 정책의 기획, 결정, 평가를 위한 기술적인 관점에 지원
비원자력 발전	조정 연구 프로그램의 추진(정보교환, 인재육성, 기술 협력 프로그램에의 응용) 등
원자력 안전	각종 국제적인 안전기준과 지침 작성 및 보급에 공헌
핵 보안	관련 행동규범, 가이던스 및 활동 계획의 승인과 핵물질 등 테러방지 특별 기금의 설립 등
기술 협력	상기 분야에 관한 연수생 도입으로 트레이닝 코스 개최, 전문가 파견 등

- 일본의 재정적 공헌

* 통상 예산(분담금): 약67억 엔(2005년)

* 기술협력기금: 약16억 엔(2005년)

* 특별 거출금: 약 3.5억 엔(2005년)

 

(3) 기타 다국간 협력의 예

- 아시아 원자력 협력 포럼

 

(4) 2국간, 일본의 신흥 원자력 도입국 지원

- 베트남

일·베트남 정상회담：공동 성명(2006년 10월)

- 인도네시아

일·인도네시아 정상회의：공동 성명(2006년 11월)

- 카자흐스탄

일/카자흐스탄 정상회의(2006년 11월)

본 자료는 일본 내각부 원자력정책 담당실의 제4회 “지구 환경 보전 및 에너지 안정공급을 위한 원자력의 비전을 생각하는 간담회”에서 배포된 자료를 요약 정리한 것임.

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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이법령은 최근 미국내에서 감소하고 있는 원자력학과 학생과 원자력관련 종 사자의 사기를 고양하고 활성화하기 위해 미국 상원과 하원 의원이 공동으 로 의원입법한 법안으로 의회에 상정중이며, 상원 에너지천연자원위원회에 서 검토하고 있다. 원자력학생의 감소는 비단 미국만의 문제가 아닌 우리나 라의 문제일 수 도 있다는 점에서 국내 원자력진흥정책에 참고하기 위해서 동 법령을 우리말로 요약하여 정리하였다. 원문이 필요하신 분은 : http://thomas.loc.gov로 가셔서 법령 번호 S.242 (senator 242)를 입력 법명: Department of Energy University Nuclear Science and Engineering Act 번호 : S.242, H.R. 2126으로 상.하원이 공동 제안 제안자 : 상원(Mr. Bingaman외 2명) 하원(Mrs. Biggest외 10명) 이 법안은 회계연도 2002부터 2006년까지 미 에너지부에서 대학교 원자학 및 공학프로그램에 대한 자금 지원을 허용하기 위함 Department of Energy University Nuclear Science and Engineering Act <입법 배경(의회의 조사 내용)> 1. 미국의 대학 원자학 및 공학 프로그램은 심각한 감소 상태임. - 원자학 및 공학 학사는 최저 35세임 - 4년 원자학 및 공학 학위과정 수는 전국적으로 25개 과정임. - 원자학 및 공학 학부의 2/3이상이 45세 또는 그이상임. 2. 대학은 연구 및 훈련 원자로를 지원할 여유가 없음 - 1980년 이후, 소형훈련원자로의 수는 28개로 50이상 감소 - 소형 훈련원자로의 대부분은 1950년 말 또는 60년 말로 30에서 40년간 운영되고 있으며,다음 몇 년 내에 재 허가를 요청할 것임. 3. 인적투자 및 훈련기반시설의 소홀은 국가 연구개발투자의 50년을 좌우 - 유능한 원자력인력, 충분히 훈련받은 원자력학자, 기술자의 부족은 미 래 폐기물 저장문제 해결, 기초 핵보건 물리 프로그램의 지속, 현존하 는 것을 운영 그리고 미래 분열원자로를 설계, 세계적인 미래원자력행 사에 대응, 핵무기확산 저지, 해군원자로의 설계, 운영을 하기 위한 미 국의 능력에 부정적 영향을 줄 것임 4. 원자학 분야 인적자원의 국가투자의 장래성 부족은 침체된 하락으로 유 도. - 원자학부 수의 축소, 직원의 노령화, 훈련원자로 폐쇠로 원자학문의 매 력은 장래세대의 학생들에게 사라질 것임. 5. 현재 국가 전문원자력인력의 76%가 5년안에 퇴직할 것임. - 훈련받은 과학자 및 기술자의 새로운 공급이 필요 6. 에너지부의 원자력,과학 기술 사무소는 내일의 인적자원과 훈련투자를 유지하는 것을 적절히 도울 것임. - 에너지부의 법령에 따라, 원자력과학기술사무소(ONEST)는 원자학의 평 화적 이용분야연구를 위한 주요기관임. - ONEST는 원자공학과 교육연구프로그램을 유지 - ONEST는 핵저확성 연료주기, 미래핵 분열 전력체제을 위한 대학교들,산 업,국립연구소간에 응용협력연구에 자금을 지원하는 원자력 및 연구사 업에 자금을 지원함. - ONEST는 고농축부터 저농축 확산 저항연료까지 훈련원자로를 재장전하 기 위한 것, 장비성능향상, 원자학, 공학, 보건물리학에 대한 학생 펠 로우쉽 프로그램 유지을 위해 대학교에 자금 지원 <에너지부 프로그램> 1. 설립 - ONEST(Office of Nuclear Energy, Science and Technology)은 법령에 따라 인적자원 투자 및 기반시설 유지. 2. ONEST의 의무 - 활발한 대학원, 학부 펠로우쉽 프로그램 개발 - 재원을 모집하고 보유하도록 대학 지원 - 기초 원자학 및 공학분야에 활발한 투자 지속 - NERI를 통한 산업, 국립연구소, 대학교간 공동연구 격려 - 원자학 및 공학관련 분교 및 교류 지원 3. 대학연구 및 훈련 원자로 및 연립된 기반시설 유지 법령에 따라 정부지출금이 허용되는 범위 내에서 다음 사항을 유지 - 저농축연료 연구용 원자로 재 장전, 운영장비의 향상, 대학간 원자로 의 공동사용 - 학생훈련프로그램의 부분으로서 재허가, 훈련원자로 개선 등에서 미 국 원자력산업계와 협력, 지원 - 원자로 연구 및 훈련은 원자력 개선을 준비하는 프로그램을 지원하 되, 연구, 훈련, 교육을 강조하는 중점적인 노력. 4. 대학-에너지부 연구소간 상호활동 ONEST는 다음 사항을 개발. - 원자학과 기술분야에서 대학교수들이 미에너지부 연구소들에서 많은 시간을 보내도록 하기 위한 안식 펠로우쉽 프로그램 지원 - 연구원이 원자학 및 공학 부에서 시간을 보내는 방문과학자프로그램 지원 또한, 학생들도 미에너지부 연구소에서 연구원의 교수하에 시간을 보 내는 펠로우쉽 지원 5. 운영 및 정비 - 초청연구소에 제공된 연구자의제안노력은 원자로운영에서 비용분담 을 제공하는 동안,연구프로그램들은 연구용원자로의 운영을 보충하기 위해 사용될 수 있음 6. 요구된 장점 평가 - 모든 허가, 계약, 협력약속, 다른 재정지원은 독립적인 장점 평가 후 에만 이루어질 것임 <정부지출금의 허가> 1. 총 비용은 에너지 부에 의해 허가 될 것임. 이 법의 기간동안 유용할 것 임 - 2002년도 : 30,200,000불 - 2003년도 : 42,000,000불 - 2004년도 : 47,850,000불 - 2005년도 : 55,600,000불 - 2006년도 : 64,100,000불 임. 이하 세부 비용 내역은 생략합니다. 끝.

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
• Keyword : 원자력학과

 

인도와 미국 양국은 미국 의회가 123 협정(123 agreement)을 통과시킨 후 6개월 내에 재처리 협정 작업에 들어갈 예정이라고, 인도 원자력에너지위원회 회장 아닐 카코드카프(Anil Kakodkaf)가 밝혔다.

아닐 카코드카프 회장은 미국과의 재처리 관련 준비/절차 협의를 6개월 이내에 가질 예정이고 상기 123 협정에 따라 일 년 내에 완료할 예정이라고 덧붙였다.

원자력공급국회의(NSG: Nuclear Suppliers Group)과의 민간 거래가 시작된 마당에 국가 재처리 시설은 언제 완공되느냐는 질문에, 아닐 카코드카프 회장은 시설 완공에 시일이 걸리는 건 사실이나, 그 전에 인도와 미국 양국은 정식 절차를 모두 완료해야 한다고 말했다.

상기 123 협정의 제 6 조 제 3 항에 따라 양국(인도와 미국)은 지난 7월 18일 발표된 공동 성명서에 포함된 민간 핵 협력 활동을 온전히 이행하는 차원에서, 본 123 협정에 의거해 운반된 핵 물질, 그리고 이렇게 운반된 핵 물질, 비핵물질, 또는 장비 사용에 이용되거나 생산된 부산물을 재처리 또는 형태, 내용 등을 바꾸는 것에 대하여 승인하기로 하였다.

인도와 미국 양국이 체결한 양자 협정에 따르면, 인도는 상기 권리를 시행하기 위하여 국가 재처리 시설을 새로 건립, 국제원자력기구(IAEA) 보장 조항에 의거한 보호 핵 물질 재처리를 도맡게 하고, 인도와 미국 양국은 상기 새로 건립한 시설에서 재처리 또는 여러 형태적, 내용적 변경을 실시할 때 준거할 계획과 절차에 합의할 예정이라고 한다.

한편, 인도 뭄바이(Mumbai)에서 핵 분석가 수 명은 다음과 같은 의견을 제시하였다. 즉, 인도 정부는 인도 수상이 하원에서 약속하였던 두 가지 형태의 사용, 감지 기술, 재처리 기술 등에 대한 접근성을 제공하는 ‘정식의 민간 핵 협력’ 시대에 확실히 진입하기 위해 취하고자 하는 조치에 관하여 인도 의회와 국민에게 설명할 책임이 있다는 것이다.

상기 협정의 최대 수혜자는 인도 산업계가 될 것으로 보인다. 현재 제재를 받아 허용되지 않고 있는 두 가지 형태의 사용 기술에 대해 접근성을 갖게 될 예정이기 때문이다. 이 기술은 현재 미국을 통해 손에 넣을 수가 있는데 이때 최종 사용자의 보증이 필요하고 그 과정이 몹시 까다롭다.

부수적으로 청정 기술 및 유관 장비의 수출과 관련해 미국 상무부는 관련 조사를 완벽히 수행한 후 수출 라이센스를 완전 철폐하기로 했다고, 미국 상무부 차관 데이빗 보히기안(David Bohigian)이 뭄바이에서 밝혔다.

이제 인도의 계획은 무엇이냐는 질문에 카코드카프 회장은 일단 의회 투표 결과가 상기 협정 찬성으로 나타나면, 인도는 향후 상기 양자 협정을 통해서만 민간 핵 거래에 종사하게 된다고 밝혔다.

그러나 인도 원자력발전공사(Nuclear Power Corporation)의 관계자 수 명은 향후 NSG가 도입할 수도 있는 보정이 지난 2005년 7월 발표된 제 18 차 공동 성명서의 약속과 궤도를 달리 하지 않도록 인도 정부가 계획을 잘 세우는 것이 중요하다고 밝혔다.

현재 인도는 NSG의 회원이 아니다.

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
• Keyword :

중국 Jiangsu성 Tianwan 원자력발전소에 러시아가 공급하는 2기의 원자로를 추가로 건설하기 위한 일반계약이 체결되었다. 또한 Liaoning성 Xudabao 부지에 건설될 2기의 원자로에 대한 기술설계계약도 체결되었다.

이 계약은 2019년 3월 7일 베이징에서 러시아국영원자력공사(Rosatom)의 엔지니어링 자회사인  AtomStroyExport사와 CNNC(China National Nuclear Corporation) 간에 체결되었다.

Rosatom 측은 푸틴 러시아 대통령이 작년 6월 중국을 방문한 가운데 서명한 전략적 협정 패키지에 따라 이 계약을 준비해 왔다고 밝혔다. 이 패키지는 향후 수십 년 동안 러시아와 중국의 원자력 산업 협력을 규정하고 있다고 덧붙였다.

이 협정에는 Tianwan 7,8호기 용으로 2기의 VVER-1200 원전과 Xudabao 신규부지에 건설될 2기의 VVER-1200 원전에 대한 건설사업이 들어 있다. CNNC와 Rosatom사는 작년 11월 초 Tianwan 7,8호기에 대한 계약에 서명해 협정 이행의지를 표명한 바 있다.

Tianwan 원전 1단계사업인 1,2호기는 1992년 중국과 러시아 간에 체결된 협력협정에 따라 건설되었다. 최초 콘크리트 타설은 1999년 10월에 있었으며 2007년 6월과 2007년 9월 상업운전에 돌입한 바 있다.

Tianwan 원전 2단계인 3,4호기는 1단계와 원자로 구성이 같은데 러시아 Gidropress사가 설계하고 Rosatom이 공급한 AES-91형 VVER-1000 원자로로 구성되어 있다. 2012년 12월 최초 콘크리트 타설이 이뤄진 3호기는 2018년 2월 15일 상업운전에 들어간 바 있다. 4호기는 2013년 9월 건설이 착수되어 2018년 10월 말 송전망에 연결되었다.

Tianwan 원전 3단계인 5,6호기는 원래 2011년 초 착공이 예정되어 있었으나 2011년 3월 일본 후쿠시마 제1원전 사고로 인해 중국 정부가 신규원전 건설승인을 보류한 바 있다. 건설보류에는 다른 신규원전 사업도 포함되어 있었다. 그러나 최종 5개년 계획에서 Tianwan 원전 3단계 건설 추진을 가속화를 요구했다. 중국 국무원은 Tianwan 원전 3단계인 5,6호기 건설허가를 2015년 12월 16일 발급했으며 중국이 설계한 1,080 MWe급 ACPR1000 원전이 들어갈 예정이다. 최초 안전성관련 콘크리트 타설은 5호기가 2015년 12월 27일, 6호기는 2016년 9월 7일이뤄진 바 있다. CNNC는 5,6호기 모두 2021년 말 경 상업운전을 계획하고 있다.

Xudabao 신규원전 프로젝트는 원래 중국이 설계한 6기의 CAP1000을 건설하는 것으로 계획되었으며 1단계는 이 중 2기를 건설하는 것이었다. 부지준비 작업은 2010년 10월 시작되었다. 중국 국가개발개혁위원회(National Development and Reform Commission)는 2011년 1월 이 프로젝트를 승인한 바 있다. NNSA(National Nuclear Safety Administration)는 2014년 4월 Xudabao 1,2호기 부지선정을 승인했다. 2018년 9월 Rosatom은 Xudabao 3,4호기의 시운전도 2027~2028년 희망한다고 밝힌 바 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. CAP1000 원전,VVER-1200 원전,Xudabao 신규부지 2. CAP1000,VVER-1200,new Xudabao site

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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캐나다가 소형모듈형원자로((SMR, small modular reactor) 개발과 신설 분야에서 세계 리더가 될 수 있는 위치에 있다고 천연자원부 장관이 SMR 관련 보고서 출간과 관련하여 2018년 11월 7일 밝혔다.

'A Call to Action: A Canadian Roadmap for Small Modular Reactors'라는 이름의 보고서는 오타와에서 개최된 G4SR(Generation IV and Small Reactor) 컨퍼런스에서 공개되었다. 올 2월 천연자원부가 착수한 SMR 조사프로젝트의 산물이다. 10개월 짜리 프로젝트를 통해 전문가 분석, 산업체 및 수요자 면담, SMR 기술을 보유한 기관에 대한 조사 등이 진행되었다. 방사성폐기물 관리, 규제, 국제협력 등에 관해 50건 이상의 권고사항을 도출했으며 이들 권고사항에 대해 캐나다 정부가 검토 중이다.

SMR은 전통적인 원자력발전소보다 규모면에서 작아 초기 자본비가 낮고 안전성이 높은 것이 특징이다. 또한 송전망 규모의 전력생산, 캐나다 북부지역과 같은 원격지역, 광산업 및 오일샌드 채굴과 같은 산업 등 활용도가 높으며 탄소배출이 없는 에너지원이다.

보고서는 4개 분야에 대한 행동을 권고하고 있다. 첫번째는 입증 및 건설0Demonstration and Deployment) 분야로 1기 이상의 SMR 입증로 프로젝트를 연방정부 및 주정부가 산업계와 비용을 분담하여 시행할 것을 주문하고 있다. 주 정부 및 연방정부가 캐나다 내 첫 상업용 SMR 건설에 인센티브를 제공하여 민간부문의 위험을 경감시켜야 한다고 권고했다. 또한 국제시장에 캐나다에서 개발된 SMR 기술 및 혁신을 수출하는 것도 고려해야 한다고 밝혔다.

두번 째로는 정책, 입법 및 규제(Policy, Legislation and Regulation) 분야로 현행 영향평가프로세스 하에서 SMR의 위험도에 맞는 원자력손해배상 한도 및 규제범위를 정하고 방사성폐기물 관리 방안을 확립하는 것을 최우선 과제라고 밝혔다. 방사성폐기물 관리에는 캐나다가 계획 중인 심지층처분장이 SMR 기술사양에 부합하도록 캐나다 방사성폐기물관리기구(Nuclear Waste Management Organisation)에 참여하는 기술기업을 참여시킬 것도 권고했다.

세번 째 분야는 용량, 참여 및 공공수용성(Capacity, Engagement, and Public Confidence) 분야, 네번 째 분야는 국제협력 및 수출시장(International Partnerships and Markets)를 들고 있다.

보고서는 SMR은 작고, 단순하며 저렴한 원자력발전원을 찾는 시장에 대한 대응으로 나온 것이라면서 SMR이 성공한다면 세계적으로 큰 시장이 형성될 것이며 이는 기후변화나 청정에너지 정책의 결과로서 뿐만 아니라 에너지 안보 및 에너지 활용권을 해결하기 위한 것이라고 결론을 맺고 있다. 또한 캐나다가 기회를 잡아야 하는 것을 소유하고 있긴 하지만 실제 행동은 지금 해야 한다고 덧붙였다.

한편 G4SR 회의에서 NuScale Power사는 OPG(Ontario Power Generation Inc.)사가 규제기관인 CNSC(Canadian Nuclear Safety Commission)가 수행하고 있는 자사의 SMR에 대한 원자로공급사 설계검토(VDR, vendor design review)를 지원하는데 합의했다고 공개했다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 소형모듈형원자로,안전특성,탄소배출이 없는 에너지,입증용 프로젝트 2. SMR(small modular reactor),safety feature,non-carbon emitting energy,demonstration project

미래 원자력 핵심기술 공동 개발을 위해 한국과 미국의 정부 관계자들이 만난다.
 
 과학기술부는 10월 16일 대전에서 미국 에너지부와 ‘한·미 I-NERI 위원회(Bilateral International Nuclear Energy Research Initiative Committee, BINERIC)’를 개최한다.

 이번 회의에서는 그동안 한·미 공동으로 추진해온 기술개발 과제에 대한 연구 성과를 점검하고, 올해부터 신규로 추진할 과제를 최종 선정한다. 또한 I-NERI 프로그램의 향후 협력분야 및 내년도 추진일정 등에 관해서도 폭넓게 논의할 계획이다.

 그동안 한국은 한·미 I-NERI 프로그램을 통해 원자력 기술 수준을 한 단계 끌어올리는 발판을 마련하였으며, 소듐냉각고속로(SFR), 초고온가스로(VHTR) 등 차세대 원자력시스템 개발에 필요한 핵심 기술들을 공동 개발해 왔다.

 

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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영국의 핵발전소 해체와 새로운 건설 프로그램을 좌초시킬 수 있는 기술인력의 부족에 대한 우려가 이 분야의 가장 큰 노동조합에서 제기되었다. 엔지니어, 과학 및 관리 노동조합인 Prospect는 500억 파운드가 투입되는 핵발전소 해체 및 차세대 핵발전소 건설을 앞두고 부정한 방법으로 엔지니어를 스카우트하는 사례가 확산되고 있다고 주장했다. 영국의 핵발전소 안전상황을 규제하고 있는 핵발전사업 사찰단(Nuclear Industry Inspectorate)은 이미 새로운 기술인력을 구하기 어려워졌으며 에너지 분야에 공통적으로 나타나는 현상이라고 인정했다. Prosepct의 전국조합장인 마이크 그래이험(Mike Graham)은 '이 분야의 사업이 현재 마주하고 있는 가장 큰 문제는 기술인력 부족이다. 이 문제는 현재 우리가 해결해야 할 문제의 가장 우선 순위에 있다. 현재 숙련기술자로부터 석사 이상의 인력까지 훈련된 인력이 부재한 상황으로 이러한 현상은 핵엔지니어 분야에 대한 교육을 받지 않았기 때문'이라고 말했다.

오랫동안 대중들의 적대감과 새로운 핵발전소 건설 계획에 대해 정부의 관심 부재로 인해 많은 인력이 불확실한 미래로 인해 핵발전분야를 떠났다. 하지만 수상인 토니 블레어는 수명이 다한 핵발전소의 해체를 민영업체에 맡기는 안을 결정하면서 핵에너지 분야의 위상이 높아지기 시작했다. 핵발전소 해체작업은 수상이 새로운 차세대 핵발전소 건설계획을 주장하면서 좀더 각광받기 시작했다. 지금까지 핵에너지 분야의 직업은 거대한 두 개의 사업체로 한정되어 왔다. 즉 현재 컴브리아지역의 핵발전소인 셀라필드 (Sellafield)의 핵발전소를 관리하고 있는 국영 영국핵연료(British Nuclear Fuels, BNFL)사와 민영 핵 에너지 관리 업체인 영국 에너지(British Energy)이다. 하지만 현재 이온(E.On)사와 RWE와 같은 주요 전기공급업체들은 핵시설을 건설하고 관리할 계획을 고려하고 있으며 아멕(Amec)사와 같은 엔지니어 회사는 핵발전분야에 대한 전문가 분과를 만들었다.

영국의 문제는 이미 11개 국가에서 30여 개의 새로운 핵발전소가 건설 중이며 또한 수십 개의 발전소가 전세계적으로 건설될 예정으로 중국에서 러시아 그리고 미국까지 건설계획을 갖고 있어 이러한 문제와 결합되어 있다. 영국에서 현재 진행 중인 거대한 건설사업인 히드로 공항 제 5청사 건설과 채널 터널철도 건설과 같은 사업으로 인해 비숙련 노동자가 일반적으로 부족한 현상이 초래되고 있다. 이러한 건설계획들은 새로운 핵발전소 건설이 시작되기 전에 완공되어야 하지만 2012년 올림픽 준비와 겹쳐 있다. 또한 정부의 학교, 병원 및 교도소 건설프로그램과 같은 공공부문 건설계획이 민영 재정 지원 이니셔티브(Private Finance Initiative)로 넘어가 관리되고 있다. 석유 및 가스 사업부분은 이미 비슷한 인력부족 현상을 겪고 있다. 최근에 쉘(Shell)사는 사업개발 프로그램계획을 인력 및 장비의 부족으로 연기했다고 밝혔다.

세계 에너지 연구센터(Centre for Global Energy Studies)의 마누체어 타킨(Manouchehr Takin)은 '산업분야는 항상 순환적이며 1998년에서 1999년 사이의 침체기간 동안 많은 사람들이 석유산업분야를 떠났다. 해안가의 반잠수 펌프거나 핵발전에 필요한 좀더 발전된 기술이 되었건 항상 용량의 한계가 존재했다'고 말했다. 영국의 항공엔진 생산회사인 롤스-로이즈와 같은 최고기술의 엔지니어 회사는 영국의 감소하고 있는 기술능력으로 인해 해외로 연구 및 발전부서를 이전해야 했다. 롤스-로이즈 사의 존 로스(John Rose) 회장은 최근에 전기 및 전기공학 학생들의 숫자가 2년 만에 30% 정도 감소했다고 주장했다. 핵발전산업 사찰단은 180명의 사찰단이 필요하지만 165명 밖에 확보하지 못했다고 인정했다. 사찰단의 대변인은 '우리는 각 부서에 적절한 인력을 충원하는데 어려움을 겪고 있다. 전체 사업체와 다양한 이니셔티브에 걸쳐 적절한 인력을 찾는 문제가 제기되고 있다'고 말했다.

120개의 핵발전 산업을 대표하고 있는 핵산업협회(Nuclear Industry Association)는 미래 인력부족 문제에 대한 우려를 거부했다. 하지만 이 협회는 잠재적으로 핵발전기 디자인과 안전 및 인가에 있어서 비합치점이 존재할 수 있다고 인정했다. 이 협회의 대변인은 '현재 경험 있는 인력은 앞으로 5년에서 10년 사이에 은퇴하는 연령에 도달하게 된다'고 경고하면서 그렇지만 아직도 배치할 수 있는 인력을 훈련시킬 수 있는 시간이 있다고 주장했다. 이 협회는 '영국의 핵발전 산업의 기업들은 새로운 핵발전소 건설프로젝트에 필요한 80% 이상의 인력을 충원할 수 있는 능력이 있다'는 연구결과를 제시하고 있다. 이 연구는 15년에서 20년 안에 다섯 곳에서 10개의 핵원자로를 건설할 것이라는 예상 하에 이루어진 것이다. 이 발전소들은 연간 64,000명의 인력이 필요하며 이 시스템은 많은 기한연기 가능성을 가지고 있다고 주장했다. 이 연구는 '새로운 핵발전소를 건설하기 위한 자원의 필요는 전체 국가의 능력에서 2%에서 3% 정도의 적은 비율만 필요로 한다. 새로운 핵발전소의 건설은 2012년 올림픽 건설 이후에 이루어지게 될 것'이라고 주장했다. 또한 Prospect의 조합원들은 핵발전 산업에 부흥과 발전소 해체의 복잡성을 이해하는 인력의 필요성으로부터 혜택을 얻을 것이다. 맥그래이험은 '장기적으로 고용인은 새로운 고용주로부터 고용계약시점에서 10,000파운드의 渦汐鳧?받을 수 있으며 연금을 유지하고 다른 장려금을 받을 수 있을 것'이라고 말했다.

20년에 걸쳐 다섯 개의 새로운 트윈-원자로를 건설하는 프로젝트는 수천 명의 새로운 직업을 창출하게 될 것이라고 원자력 산업계는 주장하고 있다. 현존하는 지역인 컴브리아(Cumbria)와 서포크(Suffolk) 또는 스코틀랜드에서 새로운 핵발전소의 건설을 통해 높은 보수를 받는 직업이 지속될 수 있는 가능성은 낮을 수 있다. 전반적으로 대중들은 핵발전소의 안전성에 대한 고려로 인해 의견을 보류하고 있는 반면에 지역주민들은 현존하는 발전소가 창출하는 일자리로 인해 발전소 건설을 환영하고 있다.

핵발전 사업협회(Nuclear Industry Association, NIA)는 앞으로 20년 동안 새로운 발전소 건설에 64,000명의 인력이 필요할 것으로 보고 있다. 일부 250개의 일자리는 프로젝트 관리와 기술적인 지원 부분에서 창출되며 2,400개의 일자리가 건설 및 발전소 지역개발과 연관되어 창출될 것으로 보이며 1,000개의 일자리가 제조직종에서 창출될 것이다. 이러한 일자리 창출기회의 확대에 관심을 갖고 있는 NIA는 10개의 새로운 시설에 대해 3,000개의 일자리를 창출하여 60년 주기의 발전소 가동을 관리할 것이라고 주장하고 있다. 일부 일자리는 현존하는 핵발전소가 끝나면서 잃게 되는 일자리를 대체할 것이다. 2030년까지 사이즈웰 B(Sizewell B) 만이 가동할 것이라고 예측하고 있다.

* kosen21 참조

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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영국 유니버시티 칼리지 런던(University College London), 독일 베를린 공과대학(Technische Universität Berlin), 미국 국가재생에너지 연구소(National Renewable Energy Laboratory), 프랑스 로에-랑게빈 연구소(Institut Laue-Langevin)의 연구진은 리튬 이온 배터리의 성능 저하와 노화를 분석할 수 있는 새로운 방법을 개발했다. 이 기술은 중성자와 X-선을 사용해서 리튬 이온 배터리를 분석했다.

리튬 이온 배터리는 매우 작은 공간 속에 에너지를 저장하여 스마트폰, 노트북, 전기 자전거, 자동차에 전력을 공급한다. 리튬 이온 배터리는 배터리 전극을 원통형으로 감아서 만들어진다. 이것은 전극이 높은 용량과 빠른 충전이 용이하도록 큰 표면적을 가져야 하기 때문이다.

이번 연구진은 두 개의 단층 촬영 방법을 조합해서 충전 및 방전 중의 전극 표면을 조사했다. 프랑스 그리노블에 있는 ESRF(European Synchrotron Radiation Facility)에서 X-선 단층 촬영을 수행했고, 이것을 통해서 전극의 미세 구조를 분석하고 충/방전 동안에 발생하는 변형 및 불연속을 감지할 수 있었다.

또한 중성자 단층 촬영법(Neutron tomography)은 리튬 이온의 이동을 직접 관찰해서 시간이 지남에 따라 배터리 셀의 전해질 분포가 어떻게 변하는지를 확인할 수 있었다.

이번 연구에는 새로운 수학적 방법이 적용되었다. 기존에는 배터리 전극의 원통형 와인딩(winding) 때문에 배터리 전극을 정량적으로 검사하기 어려웠는데, 이 수학적 방법을 통해서 이것이 가능하게 되었다. 이 수학적 알고리즘은 돌돌 말려진 파피루스 두루마리를 가상적으로 펼치기 위한 방법으로 이전에 사용되었고, 이번 연구진은 이 알고리즘을 수정하고 개선시켰다. 상용 리튬 배터리에 이 알고리즘을 적용한 것은 이번이 처음이다.

이 방법을 사용하여 배터리에서 발생하는 문제점을 조사할 수 있었다. 예를 들어, 내부 권선과 외부 권선의 전기 화학적 활성을 각각 확인할 수 있었다. 전기 화학적 활성이 서로 다르면 리튬 용량에서 심각한 문제가 발생하고 배터리의 상부와 하부가 매우 다르게 작동할 수 있다. 중성자 단층촬영 데이터는 전해질 부족이 발생하는 영역을 보여준다. 이것을 통해서 각 전극의 기능이 얼마 정도 저하되었는지를 확인할 수 있다. 또한 양극에는 리튬이 균등하게 탑재되어야 하는데, 중성자 단층촬영 데이터로 실제로 그런지 그렇지 않는지를 판단할 수 있다.

이 프로세스는 작동 중인 배터리 내부를 조사해서 성능 손실이 발생하는 이유와 위치를 정확하게 분석할 수 있게 한다. 이것은 배터리의 설계를 개선할 수 있는 새로운 방법을 제시할 수 있을 것이다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 리튬 이온 배터리; 중성자; 엑스선 2. lithium ion battery; neutron; X-ray