미국, 지구공학 연구 관리: 정치적, 기술적 취약성 분석


지구 기후의 계획적인 변경, 지구공학은 위험하고도 놀라운 문제이다. 그러나 미래의 기후 변화의 정도를 제한하기 위한 선택권을 크게 바꿔놓을 수 있는 잠재력 때문에 그 개념은 최근 수년간 급증하는 관심을 이끌어 왔다. 온실 가스 방출 감소를 위한 대부분의 접근법과 달리, 몇몇 지구공학 접근법들은 빠르고 비용이 적게 든다는 것을 입증할 수 있으며 세계적인 협력 없이도 하나 또는 적은 수의 국가들에 의해 실행될 수 있다. 이러한 특징들은 최근 심각하게 고려되기 시작한 위험 관리나 국가 안보 및 국제적 거버넌스에 의미 있는 도전과제들을 제공한다.


이 보고서는 미국이 태양복사관리(SRM, solar radiation management)를 위해 추구할지  모를 초기 시험 및 국제적인 대체 접근법과 관련된 위험 비교를 제공한다. 광범위한 불확실성을 처리하기 위해 우리는 취약성-반응 옵션 분석 결정 프레임워크를 사용한다. 특히 우리는 지구공학 거버넌스에 대한 미국의 대체 정책이 그들의 목적 달성에 실패할지 모를 상황을 인식하며 대체 정책들이 그러한 취약성을 줄일 수 있는 방법들을 제안한다. 이 보고서는 강력한 의사결정(RDM) 분석의 첫 단계를 수행하기 위해 간단한 시뮬레이션을 사용하는 이러한 접근법을 실행한다. 이 분석은 지구공학 연구를 관리하는 데 있어 연구를 위한 강력한  표준 형성, 연구의 전적인 금지, 연구의 비규제라는 세 가지 공통적으로 논의된 근래의 접근법들의 몇 가지 위험성에 대해 자세히 설명한다.


이 보고서의 목표는 세 가지 목적을 달성하는 것이다. 첫 째로 이 보고서는 지구공학에 대한 논의를 제공하기 위해 취약성-반응 옵션 분석 프레임워크에 기초한 위험 분석의 잠재력을 상세히 제시한다. 둘째로 이 보고서는 그러한 거버넌스 문제를 해결하기 위해 완전한 RDM 분석을 실행할 필요가 있는 단계들을 규명하는 데 도움을 준다. 셋째로 이 보고서는 몇 가지 흥미진진한 정책 결정들을 제공한다.


이러한 분석들은 미국의 거버넌스가 최근의 지구공학 거버넌스에 관해 추구할지 모를 세 가지 대체 정책들을 비교한다. 이 보고서는 SRM 기술에 초점을 맞추고 있는데, 그 이유는 이와 같은 기술들이 지구공학을 매력적이면서 위험하게 만들고, 빠르게 반응하면서 잠재적으로 상당히 비용이 들지 않고 단독적 행동만으로도 세계적인 효과를 야기할 수 있을 것 같은 전반적인 특성을 제공하기 때문이다.

 

 

[목차]
서문
도표
요약
감사의 말
약어
Chapter 1
-도입
Chapter 2
-거버넌스와 보안 문제
Chapter 3
-지구공학 거버넌스의 위험 평가를 위한 취약성- 대응 옵션 분석 프레임워크
Chapter 4
- 미국 지구공학 거버넌스 정책의 취약성 인식
Chapter 5
-결론 및 후속 단계

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
• Keyword :

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

EU, 연구 인프라: 유럽 단일연구공간의 중심

 

연구 인프라는 보건, iPOD, 안보, 우주 등 우리의 일상생활 및 미래의 여러 측면에 영향을 미친다. 연구 인프라의 가장 일반적인 형태는 도서관이다. 거대한 도서관에는 연구원들이 과거의 지식을 연구하고 새로운 지식을 개발하기 위해 사용하는 수집물들이 있다. 이 거대한 도서관들은 중앙화되어 있으며, 흔하지 않은 지식을 한 장소에 모으는 일은 보다 비용효과적이고 효율적이며 서로 무관한 정보 간의 연결을 가능하게 한다. 이러한 도서관이 해당 국가의 장기적인 발전과 경제적 복지에 대해 제공하는 기여도는 막대하다. 

 

연구 인프라에는 도서와 문서를 소장하는 도서관뿐만 아니라 컴퓨터상의 대규모 데이터베이스, 또는 유럽 돌연변이 생쥐 보관소(EMMA: European Mutant Mouse Archive)와 같은 또 다른 형태의 물리적 수집 등이 포함된다. EMMA는 생물의학 연구를 위해 특별히 번식된 수천 종의 생쥐들을 보유한다. 연구 인프라는 대형의 과학적 기계장치도 포함한다. 예를 들어, 유럽 싱크로트론 방사광 시설(ESRF: European Synchrotron Radiation Facility)은 물질 내부의 원자 수준까지 관찰하기 위해 X-선의 고휘도 광선(high brightness beam)을 사용한다. ESRF는 의약품 개발을 위한 단백질 구조의 연구에서부터 고대 문서의 판독까지 여러 용도로 사용된다. 이와 유사한 연구를 수행하는데 중성자원(neutron source) 또는 레이저를 사용하기도 한다.

 

이러한 기계장치들은 고가이기 때문에, 국제 협력을 통해 구축하고 운영되어야 한다. 그러나, 일부 연구 인프라는 실질적인 이익을 위해 연구 역량이 소규모 단위로 분산되기도 한다. 예를 들어, 유럽 지진학 연구 인프라 네트워킹(NERIES: Networking Research Infrastructures for European Seismology)의 수백 개의 지진관측소가 이에 해당한다.

 

연구 인프라의 공통점은 물리적 규모나 조직 수준이 크기 때문에, 이를 구축하기 위한 상당한 수준의 투자와 운영을 위한 유사 수준의 재정이 필요하며, 최소한 수십 년간의 효과적인 장기적 전망이 요구된다.     

 

연구 인프라는 유럽 단일연구공간(ERA)의 핵심이다. 연구 인프라에는 수십억 유로가 투자된다. 연구 인프라는 학계와 산업에서 수만 명 연구원들의 연구를 지원한다. 또한, 연구 인프라는 첨단 기술과 방법의 교육에서 중요한 역할을 함으로써, 본래의 응용 외에 다양하게 사용된다.    

 

지난 50년 동안 우리 사회에 발생한 가장 큰 변화는 컴퓨터의 역량 향상과, 하드 디스크와 같은 데이터 저장 능력의 급속한 발전에 의한 것이다. 이러한 변화를 가능하게 하는 물질 및 기술의 다수는 연구 인프라를 통한 활동에 의한 것이다. 현재 초대형 컴퓨터들은 그 자체로 연구 인프라이며, 기후 변화와 탄소 포집에 이르는 모든 분야에서 가상의 실험을 수행한다.  

 

 

목차

- 환경 연구 인프라

- 에너지 연구 인프라

- 지구 연구 인프라

- 우주 연구 인프라

- 보건 연구 인프라

- 이미징 연구 인프라

- 인간을 위한 연구 인프라

- 식품 연구 인프라

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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최근까지 지구온난화 문제 해결을 위해 지구공학을 활용한다는 개념은 매우 회의적이었다. 하지만, 기후변화의 영향이 생각보다 심각한 재앙을 야기할 수 있다는 전망이 대두되면서 지구공학의 중요성도 다시 주목 받고 있다.

 

지구공학과 관련해 정책입안자들이 충분히 인지하고 숙고해야 할 쟁점들이 있다. 이들 문제는 주로 SRM(Solar Radiation Management: 태양복사관리)과 관련되어 있다. SRM은 지구공학의 다른 한 축인 CDR(Carbon Dioxide Removal: 이산화탄소제거)보다 리스크가 크기 때문이다. 이와 관련한 주요 쟁점들은 다음과 같다.

 

l  의도하지 않는 부정적 결과 – 지구물리계와 생태계에 대한 지식과 정보가 거의 전무하기 때문에 상황이 더욱 악화될 수 있다.

l  실효성 문제 – CDR 방법의 실효성이 너무 미미하기 때문에 천 년의 시간이 흘러야 효과를 기대할 수 있다.

l  온실가스 감축 노력의 퇴보 위험 – 정책입안자들이 지구공학이 기후변화에 대처하는 저비용의 방안이라고 판단할 경우 온실가스 감축 노력이 흐지부지 되거나 중단될 수 있는 빌미를 제공할 수 있다.

l  갑작스런 대재앙 발생 위험 – 지구공학이 온실가스 감축의 대안으로 활용되어 대기 중에 고밀도의 CO2 층을 형성할 경우 향후 천 년 동안 전쟁이나 경기침체 또는 테러 등의 이유로 지구공학 활동이 제대로 수행되지 않는 경우 대재앙에 가까운 온난화가 발생될 수 있다.

l  평등성 문제 – 지구공학 활동이 범 지구차원에서 온난화 기조를 막는데 성공한다고 해도 일부 지역에서는 가뭄이나 기근을 초래할 수 있다.

l  합의도달의 어려움 – 탄소배출 감축보다 전 세계적 합의를 이끌어 내기 어렵다.

l  무기화 가능서 – 기후통제 기술이 무기로서 이용될 수 있다.

l  태양에너지 효율성의 감소 – SRM에 의해 태양복사가 1% 감소할 경우 태양광 집광시스템의 평균 산출량은 4-5% 감소된다.

l  공익보다 우선되는 집단의 이해관계 가능성 – SRM 기술개발에 투명성이 결여되어 집단의 이익을 위해 부적절하게 이용될 수 있다.

l  R&D 프로그램의 부조리 가능성 – 부적절한 R&D 프로그램 운용으로 연구자 집단이 이익단체로 변모될 가능성이 존재한다.

 

지구공학이 어려운 문제점을 수반하고 있지만, 기후변화 문제는 분명 심각한 위험이라는 인식이 힘을 얻고 있는 상황에서 지구공학을 비롯한 모든 방안들을 철저하고도 신속하게 검토해야 한다.

 

[목차]

서론

1.     지구공학 관련 주요 쟁점

2.     재앙을 막을 수준으로 빠른 시간 내에 온실가스를 감축할 수 있는가?

3.     지구공학 시나리오

4.     지구공학 거버넌스(Governance)

5.     정책입안자를 위한 권고안

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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한국천문연구원이 항공기 탑승 시 피폭되는 우주 방사선을 직접 확인할 수 있는 웹사이트를 열었다.   우주방사선은 태양과 태양계 외부에서 생성돼 지구로 유입된다. 대부분은 지구 자기장에 의해 차단되지만, 상대적으로 에너지가 높은 입자들은 지구 대기로 침투한다. 지표면에서는 크게 위협적이지 않지만 비행기를 자주 타는 탑승객과 승무원의 경우 피폭되는 우주 방사선량을 무시할 수 없다. 최근 5년간(2017~2021년) 항공 승무원의 연간 평균 방사선 피폭선량이 병원·원전 등 기타 방사선 작업 종사자의 2~7배에 달한다. 이는 승무원의 방사선 피폭량을 신뢰도 있는 모델로 정확하게 계상하는 노력이 필요하다는 것을 의미한다. 일반적으로 서울에서 미국이나 유럽을 왕복하는 비행기를 탈 경우, 흉부 X선 촬영을 한 번 한 것과 비슷한 0.1밀리시버트(mSv)의 우주방사선에 노출되는 것으로 알려져 있다.   현재 대부분의 국내 항공사는 미국 모델(CARI-6M)로 우주방사선을 측정하고 있다. 하지만 CARI-6M은 태양 우주방사선을 고려하지 않고 연중 변화가 거의 없이 일정한 은하 우주방사선만을 고려한 모델이다. 그러나 태양의 흑점 폭발하거나 ‘코로나 질량 방출’(태양풍 폭발 현상) 등 태양에 갑작스러운 변화가 생길 때, 지구로 오는 양성자 수가 급증해 피폭량이 늘어날 수 있다.   이에 한국천문연구원은 독자적인 우주방사선 예측 모델 ‘KREAM(Korean Radiation Exposure Assessment Model for Aviation Route Dose)’을 개발했다. 이 모델은 우주방사선의 주요한 원인인 은하우주방사선과 태양우주방사선을 모두 고려해 피폭량을 계산한다.   웹사이트(kream.kasi.re.kr)에 접속해 여행 날짜와 입·출국 공항 혹은 도시명을 입력하면 승객과 승무원들이 탑승할 예정인 항로의 우주방사선 피폭량 예측 정보를 사전에 계산해볼 수 있고, 여행이 끝난 이후 과거 기록에 해당되는 항로의 피폭량 또한 확인할 수 있다. 현재는 대한항공이 운항하는 항공로에 한해서만 피폭량을 계산하고 있다. 추후에 단계별로 확장하여 타 항공사가 운항하는 항공로에 대해서도 서비스할 예정이다.   KREAM 개발 총괄책임자인 황정아 한국천문연구원 책임연구원은 “항공기 우주방사선 안전관리를 위한 생활주변방사선안전관리법 개정안이 최근 통과됐고, 체계적이고 신뢰도 있는 우주방사선 측정과 평가 프로그램이 절실한 시점에 한국의 독자적인 예측 모델을 개발했다”며, “KREAM 모델 서비스를 활용해, 승객 및 승무원의 항공기 우주방사선 안전관리를 위한 신뢰성 있는 데이트베이스를 지속적으로 구축해 나갈 예정”이라고 전했다.  

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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최근, 중국과학원 대련화학물리연구소 촉매기초 국가중점실험실 Guo-xiong Wang, Fan Yang 및 중국과학원 Xin-he Bao 연구팀은 금속-산화물 계면(interface)이 강화된 전기촉매환원 연구에서 새로운 성과를 취득하였고 관련된 연구 성과는 「미국화학회지」에 발표(J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 5652)되었다.

전기촉매로 이산화탄소를 환원하는 것은 재생 가능한 전기에너지 혹은 여유의 원자력에너지 등 청정 전기에너지를 이용하여 안정한 반응조건에서 이산화탄소를 1개 절차로 일산화탄소, 포름산, 탄수화물, 알코올류 등 부가가치가 높은 연료 및 화학품으로 전환시킬 수 있을 뿐만 아니라 동시에 이산화탄소 고효율 전환과 청정 전기에너지의 효과적인 저장을 실현하였다. 현재, 고효율 촉매제를 연구하여 전위를 낮추고 반응 선택성을 향상시키는 것은 이산화탄소 전기촉매 환원에서 가장 어려운 난제이자 핫이슈이다.

동 연구팀은 이산화탄소 전기촉매 환원의 초기 연구기초(J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 4288; Nano Energy 2016, 27, 35; Chem. Sci. 2017, 8, 2569; Nano Res. 2017, doi: 10.1007/s12274-017-1514-6)에서 금속-산화물 계면 촉매 limit field 효과에 대해 충분한 이해(Science 2010, 328, 1141; Nat. Sci. Rev. 2015, 2, 183; Nat. Commun. 2017, 8, 14459)에 근거하여 금속-산화물 계면구조의 탄소 운반체 Au-CeOx 촉매제를 합성하였고 다양한 촉매제에서 Au 나노입자 사이즈와 모양을 동일하게 유지하는 조건으로 Au-CeOx 계면과 이산화탄소 전기촉매 환원성능 사이의 내재적 연관성을 연구하였다.

가역수소전극으로 환산하여 -0.89V(vs. RHE)일 때, Au-CeOx 촉매제에서 일산화탄소를 생성하는 Faraday Efficiency는 89.1%에 달하여 단일 Au(59.0%) 혹은 CeOx 촉매제(9.8%)보다 훨씬 높았으며 일산화탄소를 생성하는 전류 밀도는 Au의 1.6배에 달하였다. CeOx/Au(111) 모델의 촉매제를 구축하여 High Resolution Scanning Tunneling Microscope와 Synchrotron Radiation Spectrum으로 원위치 연구를 진행한 결과, Au-CeOx 계면은 이산화탄소가 CeOx 표면 계면에서의 흡착과 활성을 현저하게 촉진하였고 물은 CeOx 표면의 환원과 이산화탄소 종의 표면흡착 안정성을 유지하였다.

밀도함수이론(Density Functional Theory)계산에 의하면, 후속의 수소 첨가 과정에서 Au-CeOx 계면은 관건적인 중간 종인 *COOH를 안정시켰고 따라서 일산화탄소의 생성과 탈착 문제를 해결하는데 도움을 준다. 이러한 계면을 강화한 이산화탄소 전기촉매 환원과정으로 Ag-CeOx 촉매체계를 확실하게 증명하였는데 이는 금속-산화물 계면 촉매체계에서 이산화탄소 전기촉매 환원에서의 보편성을 설명한다.

동 연구 성과는 이산화탄소 전기촉매 환원성능을 제어하는 새로운 방법을 제공하였을 뿐만 아니라 또한 동 연구팀이 제기한 Nano domain catalytic 개념을 확장시켰다.

그림: 동 연구에서의 실험결과 (원문그림 참조)

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 금속-산화물, 이산화탄소, 전기촉매, 환원 2. metal-oxide, carbon dioxide, electrocatalytic, reduction

Holtec International사는 영구정지된 Pilgrim 원전의 인수를 원 소유운영사인 Entergy사으로부터 완료했다. 그 원전은 Holtec이 획득한 2번째 미국원전 해체 프로젝트다.

2019년 8월 22일 미국 원자력규제위원회(NRC, Nuclear Regulatory Commission)가 Entergy사의 Pilgrim 원전 운영면허를 소유자인 Holtec International과 폐로사업자로인 Holtec Decommissioning International(HDI)에 이전 승인한 후 원전 거래가 완료되었다. NRC는 Holtec과 HDI가 원전 운여허가 자격을 갖추는 데 필요한 규제, 법적, 기술적, 재정적 요건을 충족한다고 결론지었다. 면허 양도는 Pilgrim 내 사용 중인 기존 사용후핵연료 건식 저장고가 포함한다.

Entergy사와 Holtec은 2018년 8월 해당 원전에 대한 매각을 발표한 바 있다. Holtec은 독립적인 사용후핵연료 저장장치 설치를 제외하고 8년 이내에 폐로를 완료할 계획이다. Pilgrim 원전은 7월 Exelon사로부터 인수된 Oyster Creek 원전에 이어 Holtec International의 원전 폐로사업 두 번째 프로젝트가 되었다. Holtec International은 또 Indian Point 원전과 Palisades 원전을 매입하기로 합의한 바 있다.

Holtec International 측은 Pilgrim 원전 해체작업에서 나온 모범사례를 이용해 다른 원전도 최대한 안전하게 완료될 수 있도록 할 것이라면서 최신의 혁신적이고 입증된 기술을 적용함으로써 안전하게 폐로를 완료하고 당초 예상했던 것보다 수십 년 더 빨리 부지를 복원할 것으로 기대한다고 밝혔다.

Pilgrim 원전 폐로의 첫 단계는 사용후핵연료를 저장조에서 건조저장시스템으로 이동시키고 고도로 방사화된 원자로 구성품을 고용량 운송시스템으로 옮기는 것이다. 이로써 대부분의 방사선원을 제거하게 된다.

폐로를 완료한다는 것은 사용후핵연료 건조저장소를 제외하고 해당 부지가 상업적 또는 산업적 용도로 사용하기에 적합하다는 것을 의미한다. Holtec은 궁극적으로 다목적 연료저장용기를 NRC가 현재 허가승인을 검토하고 있는 New Mexico주 남동부에 있는 Hi-Store 통합 임시저장시설(Hi-Store consolidated interim storage facility)로 운송하기를 원하고 있다.

Massachusetts 주 Plymouth에 있는 680 MWe 용량의 비등형경수로인 Pilgrim 원전은 47년간의 가동 끝에 올 5월 31일 영구 정지되었다. 당시 Entergy는 폐쇄결정은 낮은 도매 에너지 가격을 포함한 재정요인의 결과라고 밝힌 바 있다. Entergy는 현재 발전시장에서 철수하고 있지만 Arkansas Nuclear One(ANO) 1,2호기와 Mississippi주 Grand Gulf 원전, Louisiana주 River Bend 원전 및 Waterford 3호기 등 원전 5기는 운영하고 있다.

Pilgrim 원전의 철거 및 현장정화 등 해체 작업은 Holtec International과 SNC-Lavalin의 합작회사인 Comprehensive Decommissioning International LLC가 수행할 예정이다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 폐로,Hi-Store 통합 임시저장시설,해체 2. decommissioning,Hi-Store consolidated interim storage facility,demolition

원자력 S&T 및 응용과 관련한 당국의 활동 강화

 

총회는 특히 INPRO(Innovative Nuclear Reactors and Fuel Cycles: 혁신적인 원자로 및 연료 주기)를 주제로 한 국제 프로젝트에서 당국이 벌이는 여러 활동들의 시너지를 창출할 방법에 대해 모색을 계속하라고 사무국에 권고하였으며, 또한 원자력 에너지의 평화적 이용, 안전성, 확산 방지, 기타 안보 문제에 있어서 다른 국제적 구상들과 함께 국제 협력을 추진하는 기회도 모색해 볼 것을 권고하였다. 또 회원국 간의 유관 기술 정보를 교류하고 혁신적인 원자력 테크놀로지 분야의 인적 자원 훈련도 강화하라고 사무국에 요청하였다. 총회는 총재(Director General)에게 그간의 경과를 보고하라고 요청했으며, 본 보고서는 그 요청에 화답하는 것으로, 혁신적인 원자력 테크놀로지 및 관련 당국들의 활동, 특히 INPRO에 의거해 진행되었던 활동을 간추려 소개한다.

 

상기 INPRO의 2010년~2011년 활동 계획이 제 15 차 INPRO 운영 위원회에서 승인을 받았는데, 다음의 5개 영역에서 협력 프로젝트 및 활동을 벌일 예정이다:

(1)    INPRO의 방법론을 이용한 원자력 에너지 시스템 평가

(2)    지속 가능한 원자력 개발에 관한 세계적 비전, 시나리오 및 경로

(3)    원자력 테크놀로지의 혁신

(4)    제도 정비의 혁신

(5)    INPRO의 원자력 혁신 대화 포럼 등.

 

원자력 테크놀로지의 혁신 및 제도 정비와 관련해, 당국은 선정한 혁신 원자력 테크놀로지들과 유관 R&D에 대해 INPRO 회원 간의 협력을 독려하고 있으며, 이와 관련해 총 4가지 협력 프로젝트가 진행되고 있다.

 

INPRO 대화 포럼과 관련해, 원자력 에너지의 혁신에 관한 INPRO 대화 포럼을 설립하고, 테크놀로지 보유국과 기술 사용국 간의 정보 교류를 강화하려고 했다. 이 포럼은 이 밖에, 원자력 에너지 기획 전략 및 접근법에 대해 다루며, 넓게는 세계 원자력 에너지 시스템까지도 다룬다.

 

원자력 지식 경영과 관련해, 당국은 원자력 지식 경영(Nuclear Knowledge Management: NKM) 활동을 계속 진행하면서 지식 공유 네트워크를 활성화하고 시범 프로젝트를 개발하며 원자력 교육을 강화하는 등 지침과 서비스 수립/제공에 초점을 맞추고 있다.

 

원자력 S&T 및 응용과 관련해 당국의 보다 상세한 활동에 대해서는 “2010년 핵 기술 리뷰” 및 당국이 발표한 “2009 연차 보고서”, 특히 테크놀로지 섹션을 참조하기 바라고, 아울러 “2009 기술 협력 보고서”도 참조하기 바란다.

 

목차

요약

권고하는 행동

아프리카 연합의 체체 파리 박멸 활동을 지원

말라리아 전염 모기의 통제/교육을 위한 곤충 살균 기술의 발달

식량과 농업 부문에서 회원국에 대한 지원 강화

원자력 에너지 활동

핵 개발 인프라의 개발

당국의 혁신적인 핵 기술 개발 활동

핵 지식 경영

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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러시아 과학 및 기술 교육 영역에서 국가상(national award)를 수여받는 후보자 상황에 대한 내용을 정리하였다.  

러시아 대통령이 과학 기술에 대한 3개의 상(prize), 예술 및 문학에 관한 3개의 상 그리고 문화 및 교육 영역에서의 탁월한 업적상을 수여하게 된다.

러시아 과학학술원 회장인 Iuri Osipov과 State Hermitage의 지도자인 Mikhail Piotrovskii가 Kremlin에서 열린 특별 의식에서 수상자의 이름을 선포한다.

Iuri Osipov는 과학기술 및 교육위원회의 부회장이며 Mikhail Piotrovskii는 문화 및 예술 위원회의 부회장이다.

1. 2006년 과학 기술 영역 수상자는 다음과 같다.

(1) 음향 전자공학 및 acustooptics의 창립에 대한 기초원리 및 응용 연구 공헌자
- Iuri Guliaev(러시아 과학원 회원 및 러시아 통신공학 및 전자공학 과학협회장) 
- Vladislav Pustovoit(러시아 과학원 회원 및 러시아 정밀기계제조 과학기술 센터장)

(2) 3대 수중 핵 유도탄 운반기(nuclear underwater missile carrier)의 설계,개발 및 발전
- Sergei Kovalev(러시아 과학원 회원이며 해양과학기술중 순항 유도탄 잠수함 설계 및 얼음에도 저항을 이기도록 만든 선박
- Rubin Design Bureau의 정찰대 설계 등의 1위 설계자(head designer)이자 창시자
- Igor Spasskii(러시아 과학학회의 회원이며 Rubin Design Bureau의 첫 대리회장)
- David Pashaev(러시아 국가 핵조선(건함)센터(State Nuclear Shipbuilding Centre)회장

(3) high-tech microneurosurgery의 과학기초연구 및 응용의 발전 그리고 뇌질환 치료의 새로운 방법의 도입에 공헌한 공로로 Aleksandr Konovalov(러시아 과학학회 및 러시아 의학학회의 회원이며 러시아 의학학회 책임자)에게 수여되었다.

2. 2006년 문학 및 예술영역의 수상 선정자

- 국가 및 세계 영화예술의 보존과 발전에 대하여 특별히 공헌하고 세계적으로 최고의 영화관의 재건설을 촉진한 National Film Preservation Foundation(국가영화보존기금회)의 회원인Nikolai Borodachev, Irina Vasina 및 Vladimir Dmitriev

- 훌륭한 연기를 통하여 러사이 및 세계 음악에 대하여 공헌하고 epic images를 창립한 가수Olga Borodina

- 뛰여난 발레(ballet)연출과 러시아 ballet 발전에 중요한 역할을 한 발레 댄서(ballerina) Svetlana Zakharova

3. 2006년 문화 교육 영역에서의 수상

Aleksandr Solzhenitsyn는 문화 및 교육영역에서 탁월 업적상을 수여받는다. 이 사람은 러시아 및 전세계적으로 유명한 작가이며 역사학자이다. 그의 러시아 역사중 중요한 시기에 대한 작품은 세계역사 편찬의 발전에 영향을 끼쳤으며 또한 역사 인류학의 중요한 분야 및 문화연구에서의 선구자이다. 

동시에 Solzhenitsyn는 러시아 해외도서관 재단(Russia Abroad Foundation Library)의 창시자이며 이 도서관에 50,000여권의 도서량이 있으며 그중 약 1,500권이 Solzhenitsyn이 기증하였는데 러사아 이민들의 회상록, 편지 및 이민운동의 원고, 그리고 1차 세계대전시의 러사아 사령관 및 지휘자 기록 등이 포함되어 있다.

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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Terrestrial Energy사의 통합용융염원자로(IMSR, Integrated Molten Salt Reactor)이 캐나다 원전규제기관인 CNSC(Canadian Nuclear Safety Commission)의 원전공급사설계검토(vendor design review) 2단계에 돌입하게 되었다. Terrestrial Energy사는 2018년 10월 16일 이 사실을 밝히면서 원전 건설에 적용되는 19가지 분야에 대한 집중검토가 시작된다고 밝혔다. 이로써 IMSR은 CNSC의 사전인허가 검토 1단계를 통과한 최초의 첨단 원자로가 되었다.

사전인허가 성격의 원전공급사설계검토는 선택사항으로 본격 인허가 착수 전에 해당 원자로 설계를 평가하는 심사 서비스다. 원전공급사에게는 규제요건 미흡사항 해결이 필요한 잠재적인 기술현안을 파악할 수 있게 해준다. CNSC가 진행하는 원전공급사설계검토 사전인허가는 원전공급사의 원자로기술에 기초해서 원자로설계를 평가하는 서비스다.

이 검토는 3개의 단계로 구성되며 1단계는 규제요건 합치성 검토, 2단계는 인허가를 위한 잠재적 문제점 검토 단계, 3단계는 2단계 지적사항 해결단계다. 도출된 문제점은 후속 건설인허가 신청시 해결을 고려할 수 있어 기술검토의 효율성을 향상시킬 수 있다. Terrestrial Energy사는 1단계 심사를 2017년 11월 완료했으며 대상 원전 설계는 400 MWt급 IMSR로 IMSR400으로 알려져있다.

한편, 2017년 6월 Terrestrial Energy사는 CNL(Canadian Nuclear Laboratories)의 Chalk River 부지에 대한 원전입지 타당성연구에 착수한 바 있다. 또한 2019년 말 미국 원자력규제위원회(NRC)에 설계인증 신청이나 건설 신청서를 제출할 계획임도 밝힌 바 있다. 또 2018년 3월에는 미국 전력회사인 Energy Northwest사와 Idaho주 남동부의 Idaho 국립연구소에 IMSR 입지, 건설 및 운영을 위한 양해각서를 맺은 바 있다. 2020년대 말 상용화를 목표로 하고 있다.

2018년 9월 Terrestrial Energy USA사는 미국 발전회사인 Southern Company 및 미국 에너지부(DOE, Department of Energy) 산하의 국립연구소들과 손잡고 통합IMSR을 이용하여 수소를 생산하는 방법을 모색키로 한 바 있다. 2년 기간의 이 연구는 혼합황 프로세스(hybrid sulfur process)를 채택하여 IMSR원자로를 이용하여 탄소 발생없이 산업규모로 수소생산이 가능한지 효율, 설계 및 경제성을 검토하는 것이 목적이다.

참고로 용융염원자로는 용융된 불화염이나 염화염을 연료와 냉각재로 사용하기 때문에 노심용융을 일으킬 수 있는 냉각재 상실사고의 위험이 없다. Terrestrial사의 IMSR 기술은 주열교환기를 포함한 1차측 원자로구성품을 밀봉되고 교체가능한 노심통 안에 통합하고 있다. 공장에서 제작되는 모듈형으로 설계되어 있으며 전력생산 및 산업에 사용되는 열 생산을 목적으로 하고 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 통합용융염원자로, 원전공급사설계검토, 냉각재 상실사고 2. IMSR(Integrated Molten Salt Reactor), vendor design review, loss of coolant accident