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    2016.11.12

    대만 내각은 2016년 10월 20일 오랜 논란 끝에 결국 2025년까지 모든 원자력발전소를 영구정지하고 신재생에너지 분야에 민간의 참여를 촉진하는 것을 목표로 하는 전기사업법 개정(안)을 승인했다. Tsai Ing-wen 총통은 이번 법안 승인은 원자력발전을 완전 폐지하고 발전원의 비율을 개선하려는 대만 국민의 결정을 보여주는 것이라고 평가했다. Tsai Ing-wen 행정부는 이 전기사업법 개정(안)의 2016년 내 의회 통과를 목표로 의회에 법령 심의를 요청할 것을 계획하고 있다.

    2011년 3월 일본 Fukushima 제1원전에서 발생한 처참한 사고는 그렇지 않아도 일반대중의 전반적인 생각이 원자력에 대해 우호적이지 않던 대만에 반핵지지자를 엄청나게 증가시키는 결과를 가져왔다. 이러한 국민여론에 부응해서 2016년 5월 임기를 개시한 Tsai Ing-wen 총통은 '원자력 없는 사회'를 건설하겠노라고 약속한 바 있다.  대만이 현재 보유하고 있는 3기의 원자력발전소는 2025년에 40년의 운영허가 만료를 맞게된다. 이번 법령 개정(안)은 이 시점에서 일체의 가동연장 없이 모든 원전의 가동을 명백하게 영구히 정지하도록 규정하고 있다. Lungmen에 건설이 진행되던 4기의 원자력발전소 건설사업은 국민여론 압박에 이미 중단된 바 있다.

    원자력의 안전성에 대한 논란은 여전하지만 세계적으로 400기 이상 현재도 운전되고 있는 원자력발전소를 10년도 남지않은 2025년까지 완전히 포기하겠다는 대만의 이번 결정은 포퓰리즘 논란은 차치하더라도 에너지 고비용사회 도래로 인한 대만의 국가경쟁력 저하 및 온실가스 저감 노력 미흡 등 대만 경제에 상당한 타격을 줄 것만은 분명하다.


    • 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
    • Keyword : 1. 신재생에너지, 영구정지, 전기사업법 2. renewable energy, phase out, electric business law
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    2017.04.25

    핵물리학자들은 최근 기술적 진보를 이용한다면 환경운동가들을 원자력 지지자로 만들 수 있을 것으로 생각하고 있다. 그 중에서도 제너럴 아토믹스(General Atomics)의 물리학자 크리스티나 백(Christina Back)은 원자력 발전의 확장에 대해 일반 대중이 두려워하는 노심용융을 원천적으로 차단하는 핵연료를 개발하고 있다.

    신기술로 핵연료를 훨씬 더 효율적으로 사용할 수 있다고 밝힌 크리스티나는 전형적인 경수로의 연료인 산화우라늄이 아니라 탄화우라늄을 이용한다고 말했다. 이 핵연료는 반응하지 않는 불활성 기체인 헬륨을 냉각재로 사용하는 고온 원자로에서 연소된다. 헬륨 냉각재와 사고 저항성을 띄는 핵연료를 함께 사용할 경우, 노심용융이 발생하는 온도보다 훨씬 높은 온도에서도 견딜 수 있기 때문에 2011년 후쿠시마 다이치 원자력 사고과 같은 노심용융은 제너럴 아토믹스 설계에서는 발생할 수 없다. 냉각재인 헬륨은 핵연료를 냉각하고 열을 전달한다. 후쿠시마 사고의 경우 고온에 반응한 물이 수소로 분해되면서 폭발을 일으켜 사고를 악화시켰다.

    또한 제너럴 아토믹스의 원자로는 방사성 폐기물 생성량도 줄일 수 있다. 대부분 폐기물은 재사용되어 대량의 폐기물이 생성되지 않고 고가의 저장 시설을 불필요하게 한다. 원자로에서 핵연료를 더 오래 연소시키면 장수명 방사성 핵분열 생성물이 제거되어 기본적으로 폐기물량이 줄어든다. 에너지 증배 설계를 통해 사용후핵연료를 원자로에 재장전할 수도 있다. 폐기물량은 97%까지 줄고 장수명 방사성 핵종은 존재하지 않기 때문이 지질학적 처분이 불필요하다.

    원자력발전소는 CO2를 배출하지 않는 발전 방식이며 풍력과 태양열과 달리 간헐성 문제도 없다. 하지만 환경운동가들은 원자력을 지지하지 않고 있다. 원자력은 저탄소 에너지원으로 깨끗한 부하전원 공급을 담당할 수 있다. 그럼에도 불구하고 일부 환경운동가들은 첨단 원자로를 원천적으로 거부하고 있다. 그린피스는 홈페이지를 통해 아무리 원자로 기술이 발전하더라도 항상 예상치 못한 인적 실수, 기술적 오류, 자연재해 등의 최악의 조합이 발생해 파국적인 원자력 사고를 일으킬 수 있다고 주장한다.

    새로운 원자력발전소를 건설하는데는 10년이면 충분하지만 전통적인 원자로 건설을 위해 원자력규제위원회(NRC)의 승인을 받는데는 최장 25년까지 걸릴 수 있다. NRC는 평균 86명의 정규직이 동원된 막대한 문서작업을 요구한다. 뉴스케일 파워는 첨단 원자로 건설 허가를 신청하는데만 8년에 걸쳐 5억 달러와 200만 작업시간을 소모했다. 그 결과 약 12,000페이지에 달하는 신청서를 작성했다. 또한 뉴스케일은 검토를 수행하는 NRC 공무원에게 시간당 285달러를 지급해야 한다.

    제너럴 아토믹스는 이처럼 번거로운 규제 환경에서도 신규 원자로를 가동하는데는 13년 정도 걸릴 것으로 예상한다. 우리는 2030년까지 원자로 가동을 희망하고 있다고 말한 크리스티나는 현 경수로가 대량으로 은퇴하는 시기와 우연히도 일치한다고 덧붙였다. 소형 모듈라 원자로가 원자력의 판도를 바꿀 수 있는데, 공장에서 대량생산되기 때문에 기존 원자로보다 훨씬 저렴하고 초기 투자비용이 낮고 천연가스에도 가격 경쟁력을 갖출 수 있는 것은 물론이고 격오지에 전기를 공급하는데 있는 능력도 뛰어나기 때문이다.
     


    • 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
    • Keyword : 1. 소형모듈라원자로;원자로 기술, 엔지니어링, 규제;노심용융 2. SMR;reactor technology;engineering;regulation;reactor meltdown
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    2016.10.31

    독일 내각은 2016년 10월 19일 자국 내 원자력발전소 폐로 및 이와 관련된 방사성폐기물 관리에 사용될 자금을 대는 것을 주내용으로 하는 법률(안)을 채택했다. 이 법안은 독일의 단계적인 원전폐쇄 자금지원을 검토하는 독립위원회 설치 권고에 기초하고 있다. 2011년 일본 후쿠시마 원전사고 이후 앙겔라 미르켈 총리의 독일정부는 8기의 독일 원전에 대한 운영허가를 취소하고 2022년까지 모두 폐로하겠다고 밝힌 바 있다.

    KFK로 불리는 위원회는 독일정부가 2015월 10월 설치하였다. 목적은 원전폐로와 관련 방사성폐기물 관리에 소요되는 비용을 확보, 지원하므로써 전력회사들을 재정적으로 장기간 안정적으로 운영될 수 있도록 돕는 것이다. 이 위원회는 올 4월 27일 독일 경제에너지부에 권고사항을 제출했고 경제에너지부는 이를 실행하기 위해 타 정부부처와 실행방안을 협의한 바 있다. 이번 독일 내각의 법률(안) 채택은 위원회의 권고사항에 기초를 둔 것이다. 법률(안)의 내용은 원전을 보유한 전력회사인 EnBW, EOn, RWE 및 Vattenfall사가 236억 유로(약 미화 259억 불)을 폐로 및 방사성폐기물 관리 정부기금에 납부하는 것으로써 올 12월 31일 해당 법률이 시행될 예정이다.

    한편 각 전력회사들은 이 해결책에 대해 적극 반기는 분위기이다. EOn사는 수 십년간 끌어온 문제점에 대해 사회적 합의를 찾게 된 해결책이라고 환영하면서 이 법안이 채택될 때까지 자사도 보이지 않게 많은 기여를 했다고 밝혔다. 로이터 통신에 따르면 RWE와 EOn사가 기금에 납부해야 할 금액은  167억 유로로 전체의 71%에 해당하는 수준이며 Vattenfall사는 17.5억 유로로 약 7.5%에 해당한다.

    이 법안의 채택으로 독일은 국가적으로 원전폐로 및 해체비용을 사회에 전가하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 원전을 운영하고 있는 전력회사들을 경제적으로 위기에 빠뜨릴 위험도 완전히 없애 원전 폐로 이후에도 안정적으로 사업을 영위할 수 있는 발판을 마련한 것으로 평가되고 있다.


    • 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
    • Keyword : 1. 독일, 폐로기금, 법률(안) 2. German, decommissioning fund, draft bill
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    2017.05.09

    유럽연합을 탈퇴한 이후에 영국은 소형모듈형원자로(SMR, small modular reactor) 개발에 집중해서 자국 원자력산업을 지켜야 한다고 영국기계공학자학회(IMechE, Institution of Mechanical Engineers)가 주장했다. IMechE는 2017년 5월 5일 발간한 보고서 "Leaving the EU, the Euratom Treaty Part 2: A Framework for the Future"에서 SMR이 영국에 핵심적인 수출기회를 주고 영국을 국제적인 원자로공급국이 다시 될 수 있게 할 것이라고 밝혔다.

    이 보고서는 IMechE는 핵 안전조치, 원자력협력협정, 연구개발 및 원자력규제와 같은 중요 현안에 대해서는 영국 정부가 유럽원자력공동체(Euratom, European Atomic Energy Community)에 남아 협력을 지속하는 것도 선택가능한 경로 중의 하나라고 강조했다.

    또한 영국 자체의 핵안전조치 조직을 만들어 핵안전 및 핵비확산에 관한 국제규칙을 준수하고 있는지를 확인해야 하며 특정한 목적의 연구개발 수행을 위해 적어도 Euratom 부회원으로는 남아야 한다고 권고했다. 특히 영국 Oxfordshire에 있는 유럽공동토러스(JET, Joint European Torus)를 위해서도 이 같은 조치가 필요하다고 밝혔다.

    IMechE는 1950년에는 영국이 상용원자력프로그램을 개발한 최초의 국가였지만 현재는 중국, 프랑스나 캐나다보다도 뒤떨어지게 되었다면서 SMR 개발 및 상용화가 영국을 세계 원자력계 주도국가로 만들 수 있는 중요한 열쇠가 될 수 있다고 강조했다. 이를 통해 에너지 수요 충족은 물론 인력양성, 고용창출 및 미래 수출산업을 진흥할 수 있다고 덧붙였다.


    • 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
    • Keyword : 1. 소형모듈형원자로, 핵비확산, 유럽공동토러스 2. SMR(small modular reactor), nuclear non-proliferation, JET(Joint European Torus)
  • 134

    2017.03.30

    3월 29일, 원자력기업 웨스팅하우스가 파산보호를 신청하면서 전 세계 원자력 산업에 그림자를 드리우고 있다. 모기업인 도시바가 미국 남부에서 진행하던 프로젝트에서 발생한 문제로 엄청난 손실을 입은 상황에서 웨스팅하우스의 파산신청이 이루어지자 원자력 르네상스를 예견했던 신규 프로젝트에 의문이 제기되고 있다.

    한때 미국 원자력 전성기의 상징이었던 자랑스러운 이름이 이제 문제의 대명사가 된 가운데, 건설사업에 있어 재앙에 가까운 거래와 같은 스스로 만든 많은 문제들은 비용을 통제하려는 의도와 달리 파산신청이라는 결과를 가져왔다. 전반적으로도 도시바는 웨스팅하우스를 너무 비싼 가격에 매수했다는 비판을 받고 있었다.

    하지만 회사의 통제를 벗어난 문제도 있었다. 전기 수요가 감소하고 천연가스 가격이 너무 낮아져 막대한 비용과 기술적 도전을 감수해야 하는 원자력의 경제성에 대한 기반이 약화되었다. 풍력, 태양열과 같은 대체 에너지원도 급속하게 성숙하고 저렴해지고 있다. 2011년 후쿠시마 원자력 사고는 안전성에 대한 우려를 다시 고조시켰다.

    웨스팅하우스의 문제는 오랫동안 에너지 안보라는 명목으로 원자력을 육성했던 일본의 역할도 줄이고 있다. 파산 신청 전 도시바는 원자력발전소 건설 분야에서 웨스팅하우스를 제외하기로 결정한 바 있다. 대신 보다 안정적인 수익을 기대할 수 있는 기존 원자로 유지와 원자로 설계에 집중하기로 한 것이다.

    다른 기업의 상황도 비슷해 GE는 원자력 사업을 축소하며 경제적 생존에 의문을 표명하고 있다. 아레바도 손실로 인해 대규모 구조조정을 겪고 있다. 중국은 예외로 원자력 기술을 확보하여 주요 수출품목으로 만들고자 하는 야심을 가지고 있다. 이것은 일부 국가에 안보상의 우려를 일으키고 있다.

    원자력의 미래가 불분명한 가운데 도시바는 웨스팅하우스 전부 혹은 일부를 매각하려고 하지만 오랜 재정적 문제와 함께 잠재적 구매자의 수도 줄고 있어 쉽지 않을 전망이다. 파산으로 인해 웨스팅하우스의 협력사들은 부채 회수가 더 어려워질 것이다. 이 상황은 원자로 건설을 추진하는 대부분의 미국 전력회사들에게 영향을 미칠 것으로 보인다. 이제 3년 이상 지연되고 예산을 초과한 프로젝트를 완료할 수 있을 것인지도 불분명하다.

    여기에는 사우스 캐롤라이나의 스캐너 에너지, 조지아 파워, 서든 컴퍼니 등이 포함되어 있는데, 새로운 계약 조건, 긴 소송, 도시바와 웨스팅하우스가 감당할 수 없는 손실을 흡수해야 할 수도 있다.

    3월 29일 성명에서 도시바와 웨스팅하우스는 건설을 계속할 수 있도록 제휴사들과 협력할 것이라고 밝혔다. 최근 파산에 영향을 받는 기업들은 에너지부가 조지아 프로젝트에 연방 융자 보증 83억 달러를 승인한 상황을 주시하고 옵션을 검토하기로 했다. 도시바와 웨스팅하우스의 총부채는 98억 달러로 제 11 장 파산 신청은 뉴욕 남부 지역 연방 파산 법원에서 이루어졌다.

    많은 비용과 오랜 시간이 소요되는 대형 프로젝트를 수행하는데 있어 민간기업이 감당할 수 있는 한계를 웨스팅하우스가 보여주고 있다. 정부 차원의 장기적인 비전과 전략이 없다면 원자력과 같은 초대형 사업을 성공하기가 어려움을 알 수 있다.


     


    • 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
    • Keyword : 1. 원자력;웨스팅하우스;파산 2. nuclear power;Westinghouse;bankruptcy
  • 133

    2018.08.01

    영국의 원자력발전은 최대 저탄소 발전원으로서 2016년의 경우 전력생산에 있어 21.1%의 점유율을, 2017년의 경우 20.8%의 점유율을 차지하고 있음이 공식 통계를 통해 밝혀졌다.

    영국 BEIS(Department for Business, Energy and Industrial Strategy)가 발행하는 공식통계인 DUKEs(Digest of UK Energy Statistics) 2018년 7월 25일자에 따르면 영국의 저탄소 발전원은 2016년에 45.6%, 2017년에는 50.1%의 점유율을 보였다.

    50.1%의 저탄소 발전원 중 원자력이 21.0%, 육상 및 해상풍력이 14.8%, 태양광 3.4% 및 수력이 2.3%를 차지했다.

    영국원자력협회 측은 전기차와 태양광의 증가와 함께 영국이 탈탄소화 목표 달성에 큰 진전을 거두고 있다면서 전력수요 증가에 대응하면서 안정적이며 신뢰도 높은 저탄소 해법을 갖고 있다고 밝혔다. 2017년에 특히 바람이 많이 불어 도움이 되었지만 지난 28일 간은 바람이 적어 발전량 중 겨우 5.8%만을 충당했다면서 탈탄소화 목표를 달성하기 위해서는 균형잡힌 발전원 구성이 에너지 안보에 매우 중요하다고 밝혔다.

    또한 신규 원자력발전소에 대한 투자는 영국 정부가 미래 전력원 구성에서 핵심적인 부분으로 인식하고 있다고 밝혔다. 영국의 현행 원전들은 1기를 제외하고는 모두 2030년까지 퇴역하게 된다.

    원전이 생산한 전력은 2016년 71.7 TWh에서 2017년도에는 70.3 TWh로 1.9% 감소했으나 이는 2015년도 발전량과 거의 같은 수준이다. 이는 2016년도 대비 2017년도에 원전 계획예방정비 기간이 증가한 것에 기인한다. 하지만 원자력, 풍력, 태양광 및 수력 등 주요 발전원에 의한 2017년도 총 전력생산은 전년 대비 4.7% 증가했다.

    한편, 원자력발전소 시설용량은 2015년도 9.49 GW, 2016년도 9.50 GW, 2017년도 9.36 GW로 서서히 감소하는 추세다.


    • 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
    • Keyword : 1. 저탄소 발전원,탈탄소화,에너지 안보 2. low-carbon power source,decarbonisation,energy security
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    2018.10.14

    국제에너지기구(IEA, International Energy Agency)는 스위스의 단계적 탈원전이 전력공급의 안정성을 유지하는데 도전을 줄 것이라고 2018년 10월 8일 발간된 보고서를 통해 밝혔다.


    'Energy Policies of IEA Countries: Switzerland 2018 Review'라는 제목의 보고서에서 스위스가 2000년 대비시 2016년 인구는 15%, 경제는 30% 성장했음에도 전력소비가 같이 유지되고 있다는 점을 들어 에너지 효율분야에서 괄목할만한 진척을 이뤘다고 밝혔다. 하지만 IEA는 현행 트렌드에 기반한 2020년 온실가스 배출저감 목표가 야심차 보이며 구속력이 있는 2030년 기후변화 목표를 달성하기 위해서는 2020년 이후에 적용헐 추가적인 기후변화 정책이 필요하다고 지적했다.


    IEA 보고서는 스위스는 수력발전과 원자력발전으로 주로 구성된 이산화탄소 배출없는 발전원이 많아 모든 IEA 회원국 중 에너지 공급분야에서 탄소 밀도가 가장 낮다고 밝혔다. 그러나 2017년 스위스가 점진적으로 탈원전하겠다는 결정을 함에 따라 다음 10년 간 상당한 에너지 분야 전환에 직면하게 되었다고 분석했다.


    또한 에너지 효율과 신재생에너지 활용 제고를 통해 원자력발전을 대체하고자 하는 스위스의 저탄소경제를 향한 에너지 전략 2050 맵(Energy Strategy 2050 map)이 있음에도 불구하고 공급의 안정성을 담보하기 위해서는 더 획기적인 에너지분야 혁신이 필요하다고 밝혔다.


    전력시장 가격에 연동해서 물 사용료를 변경하겠다는 정책이 수력발전에 대한 추가적인 투자를 늘일 수 있지만 스위스는 향후 특히 수력발전소의 수위가 낮아지는 동절기에 전력수요를 맞추기 위해 유럽 인접국으로부터 전력 수입이 크게 증가할 것이라고 분석했다. 스위스의 수력발전 용량은 다양한 신재생에너지원의 지분이 확대됨에 따라 일종의 배터리로 기능할 수 도 있다고 덧붙였다. 또한 스위스 전력시장을 완전 개방하고 유럽 전력시장과 완전히 통합하는 것이 스위스의 미래 전력수요를 충족하는 핵심이라고 밝혔다.


    한편, 스위스는 2017년 5월 신재생에너지원 사용과 에너지 보존을 촉진하는 국가정책을 국민투표를 통해 결정한 바 있다. 이 개정된 연방에너지법은 신규 원자력발전소의 건설을 금지하고 있다. 2011년 3월 일본 후쿠시마 원전사고 후 2개월 뒤 스위스 의회와 행정부는 탈원전을 결정했었다.


    • 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
    • Keyword : 1. 탈원전, 에너지 효율, 온실가스 저감목표 2. nuclear phase-out, energy efficiency, emission reduction target
  • 131

    1970.01.01

    • (개요) 미국 에너지부(DOE) 아르곤 국립 연구소의 과학자를 포함하는 두 팀이 2023 컴퓨터 기계 협회 Gordon Bell Prize*의 최종 후보로 선정되었으며, 두 팀 모두 DOE 오크리지 국립연구소(ORNL)의 슈퍼컴퓨터인 Frontier와 같은 고성능 엑사스케일 컴퓨팅 도구를 사용하여 획기적인 연구(첨단 원자로 설계 연구와 기후 모델링 연구)를 수행 * Gordon Bell Prize: 고성능 컴퓨팅 분야의 뛰어난 업적을 기리기 위해 매년 수여되는 상으로, 그 목적은 과학, 공학 및 대규모 데이터 분석 분야의 애플리케이션에 고성능 컴퓨팅을 적용하는 데 있어 혁신을 보상하는 데 특히 중점을 두고 병렬 컴퓨팅의 시간 경과에 따른 진행 상황을 추적하는 것임 • 아르곤 국립 연구소에서 공동 임명을 맡은 Penn State University의 원자력 공학 교수 Elia Merzari가 첫 번째 팀을 이끌었으며, 연구원들은 온도 변화, 유체 이동 및 방사선의 상호 작용을 면밀히 관찰하면서 전례 없는 해상도로 첨단 원자로 시스템을 시뮬레이션 함 - 그들의 실험에는 최소한의 통계 오류(1% 미만)로 연료 핀 영역의 반응을 계산하는 데 사용되는 고유 코드와 소프트웨어가 통합되었으며, 이 고충실도 시뮬레이션은 첨단 원자로 내에서 발생하는 중요한 프로세스에 대한 최초의 해결 방법을 보여 줌 - 슈퍼컴퓨팅 리소스는 부분적으로 기존 CPU 또는 중앙 처리 장치와 함께 GPU 또는 그래픽 처리 장치를 사용하여 충실도가 높은 시뮬레이션을 가능케 함 - Merzari팀은 “Exascale Multiphysics Nuclear Reactor Simulations for Advanced Designs”라는 논문을 통해 결과를 발표 • Sandia 국립 연구소의 에너지 엑사스케일 지구 시스템 모델(E3SM) 수석 계산 과학자 Mark Taylor 가 이끄는 다중 연구실 팀은 기후 모델링을 위한 새로운 Gordon Bell Prize 후보로 지명되었으며, 2인의 아르곤 국립 연구소 연구원이 소속되어 있음 - E3SM팀은 Frontier에서 전례 없는 고해상도 지구 대기 모델을 실행하였는데. SCREAM (Simple Cloud Resolving E3SM Atmosphere Model)이라고 불리는 이 모델은 구름 과정과 기후 변화 및 날씨 패턴에 미치는 영향을 보다 정확하게 표현하며, 이는 GPU를 사용하도록 설계된 몇 안 되는 지구 대기 모델 중 하나이고 엑사스케일 시스템에서 약 3km 규모로 실행되는 최초의 모델임 - SCREAM은 기후 모델 예측의 불확실성을 줄이는 방식으로 기후 과정을 시뮬레이션하기 위해 매우 미세한 해상도(5km 미만)의 시뮬레이션을 생성하기 위해 개발되었으며, 성능 이식이 가능한 디자인은 모델의 성능에 영향을 주지 않고 현재 사용 가능한 다양한 컴퓨터 시스템 아키텍처에서 모델이 효율적으로 실행된다는 것을 의미
    • 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
    • Keyword :
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    2018.11.12

    체코 과학원의 IOCB Prague(Institute of Organic Chemistry and Biochemistry)와 IMC(Institute of Macromolecular Chemistry)의 연구진은 다양한 종류의 암과 같은 고감도 진단이 필요한 분야에 적용할 수 있는 나노다이아몬드와 기타 나노물질을 쉽고 저렴하게 제조할 수 있는 혁신적인 방법을 개발했다.

    질병을 진단하고 분자 수준에서 세포 내의 프로세스를 이해하기 위해서는 민감한 진단 도구가 필요하다. 오늘날 과학자들은 수십 나노미터 해상도로 세포 속의 자기장과 전기장을 모니터링할 수 있다. 이것이 가능하게 된 것은 다이아몬드의 결정 결함 덕분이다. 보석으로 사용되는 다이아몬드와 비교할 때, 진단용 나노다이아몬드는 약 백만 배 더 작고 고압 및 고온에서 흑연으로 만들어진다.

    순수한 나노다이아몬드는 사용할 수 없고, 질소 공공 센터(nitrogen-vacancy center)라고 불리는 특수한 결함을 가져야 하기 때문에 통제된 조건 하에서 결정격자가 손상되어야 한다. 이것은 입자 가속기에서 이온을 다이아몬드에 조사(照射)함으로써 일반적으로 발생한다. 가속된 이온은 나노다이아몬드의 결정격자에 공극을 남긴다. 이렇게 생성된 질소 공공 센터는 형광의 원천이 된다. 나노다이아몬드가 의학 및 기술 분야에 엄청난 잠재력을 가진 이유는 이러한 형광 때문이다.

    이러한 나노다이아몬드를 만드는데 근본적인 한계는 가속기에서 이온을 조사하는데 막대한 비용이 든다는 것이다. 그래서 이러한 유용한 물질을 대량 생산할 수 없다. 이번 연구진은 이런 나노다이아몬드를 훨씬 더 빠르고 훨씬 저렴하게 만들 수 있는 새로운 방법을 개발했다. 이 방법은 원자로에서 이온을 조사하는 것이다.

    이 방법은 나노다이아몬드의 격자결함 생성뿐만 아니라 다른 나노물질(실리콘 카바이드) 등에도 적용할 수 있을 것이다. 따라서 이 방법은 원하는 결함을 가지는 나노입자를 대량 생산하는데 매우 유용할 것이다. 향후에 대량 생산된 나노다이아몬드가 암 진단 등의 다양한 바이오 분야에 적용되기를 기대해 본다.

    이 연구결과는 저널 Nature Communications에 “Extremely rapid isotropic irradiation of nanoparticles with ions generated in situ by a nuclear reaction” 라는 제목으로 게재되었다.


    • 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
    • Keyword : 1. 나노다이아몬드; 암; 나노물질; 나노입자; 이온; 핵반응 2. nanodiamond; cancer; nanomaterial; nanoparticle; ion; nuclear reaction
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    2019.03.07

    2019년 일본 전력생산 부문의 액화천연가스(LNG, liquefied natural gas) 수입량이 지난 해 5기의 원자력발전소가 재가동 됨에 따라 10% 가량 감소했다고 미국 국제에너지정보청(EIA, Energy Information Administration)이 2019년 3월 5일 발표했다.

    2011년 이전까지 일본 전력생산의 30%를 원자력발전이 점유하고 있었다. 하지만 후쿠시마 원전사고 이후 일본 내 모든 원자력발전소는 강제적인 안전점검이나 설비개선을 위해 정지되었다. 계획예방정비 및 재장전을 위해 정지 중이었던 원자로도 계속 기동하지 못해 일본 내 모든 원전은 2013년 9월부터 2015년 8월까지 원자력 발전량이 전혀 없다. 줄어든 발전량의 대부분은 천연가스 발전을 늘려 채웠다.

    Genkai 3,4호기, Ohi 3,4호기 및 Ikata 3호기 등 5기의 일본 원전이 2018년도에 재가동했다. 이로써 총 9기, 설비용량으로는 8.7 GWe에 달하는 원자력발전설비의 재가동이 이뤄지게 되었다고 EIA는 밝혔다. 2018년도 5기의 원전이 순차적으로 재가동 함에 따라 천연가스 화력발전을 대체하게 되었고 이에 따라 LNG 수입도 감소하게 되었다고 덧붙였다.

    이들 재가동 원전 덕분에 올해 일본은 LNG 수입물량을 500만 톤 줄일 수 있게 된다. 이는 일본 전체 발전분야 사용량의 10%에 해당하며 2018년도 일본의 전체수입 물량 중 6%를 차지하는 양이다.

    일본 장기에너지정책에 따르면 2030년까지 원자력발전 점유율 20-22%까지 달성하기 위해 30기의 원전을 재가동할 계획이다. 일본의 운영가능한 원전 총39기 중 이미 재가동한 9기 외에도 추가로 16기의 원전이 재가동을 신청한 상태다.

    일본은 천연가스 수요 전량을 수입 LNG에 의존하고 있으며 세계에서 가장 LNG 수입량이 많은 국가다. 전체의 1/3이 넘는 34.7%가 호주로부터 수입되며 말레이시아로부터 13.4%, 카타르로부터 12.0%를 수입하고 있다. 일본의 천연가스 발전은 2014년 최대치를 기록한 이후 감소 추세에 있는데 원자력발전이 증가함에 따라 올 해도 감소할 것으로 전망된다고 EIA는 밝혔다. 또한 LNG  수입량 변동에 대한 전망도 재가동 되는 원전의 수에 크게 영향받을 것이라고 전망했다.


    • 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
    • Keyword : 1. 액화천연가스,원전 재가동,후쿠시마 원전사고,장기에너지정책 2. LNG(liquefied natural gas),nuclear plants restart,Fukushima accident ,long-term energy policy