미국 에너지부(DOE)의 2009년 예산안이 2008년에 비해 3.2% 증가한 260억 달러로 예상되고 있다.

2009년 예산안의 특징은 석탄과 원자력 기술들의 대폭적인 증가와 바이오매스와 바이오정제의 연구 및 개발 분야의 증가로 나타난다. 그러나 에너지 효율과 재생에너지(Energy Efficiency and Renewable Energy, EERE) 프로그램에 대한 자금 지원은 28% 감소하여 12억 5천 6백만 달러로 책정되었다. 이는 수소 기술, 태양에너지, 자동차 기술, 설비, 인프라 구조 등의 감소에서 기인한다.

화석 에너지 연구 및 개발 프로그램의 예산은 25% 증가하여 9억 9천 7백만 달러로 되었으며 이 중 대부분이 석탄 연구 자금으로서 41% 증가한 8억 1천 8백만 달러이다. 설정된 예산의 4억 달러는 연구 개발 자금이며 2억 4천 1백만 달러는 새롭게 조정된 탄소 수집 및 저장 프로그램을 통한 석탄 화력 발전 플랜트들을 위한 경제적인 탄소 수집 및 저장을 위한 기술 시연을 위해서 사용된다.

새로운 원자력 플랜트들과 연구를 위해서 원자력 분야의 예산이 증가한다. 2억 4천 2백만 달러는 새로운 원자력 플랜트 기술들을 시장에 선보이고 제어 공정들을 시연하기 위한 ‘원자력 발전 2010(Nuclear Power 2010)’ 프로그램을 위해서 사용된다. 3억 2백만 달러는 혁신적인 변화와 분리 기술들의 연구와 개발을 위해서 사용될 것이다.

에너지부 산하의 과학 분야 예산은 18% 증가한 47억 달러로 책정되었다. 생물 및 환경 분야의 연구를 위한 예산은 13.6% 증가한 5억 6천 8백만 달러이다. 관련 연구는 지구 기후 변화, 환경 개선, 방사능의 생물학적 영향에 대한 분자, 원자, 시스템 연구, 구조 생물학, 방사능 화학과 설비, DNA 배열 등이다. 이 프로그램은 탄소 저장과 관련된 과학 분야도 지원한다.

바이오매스 및 바이오정제 시스템 분야의 연구 및 개발 분야의 예산은 8% 증가한 2억 2천 5백만 달러이다. 이 프로그램은 미래의 바이오정제 시스템들이 셀룰로오스계 바이오매스 연료들, 화학물질, 열, 전력 등을 지속 가능하고 경제적으로 전환시키는 것을 가능하게 만드는 새로운 기술들에 대한 연구, 개발, 기술 평가 등을 지원한다. 프로그램의 목표는 2012년까지 미국 내에서 이용 가능한 바이오매스 자원들을 사용하여 셀룰로오스계 에탄올을 경제적으로 생산하도록 도와주는 것이다.

수소 분야의 예산은 31% 감소한 1억 4천 6백만 달러이다. 수소 기술 프로그램은 수소 생산, 저장, 이송, 연료전지 기술들을 개발하게 된다. 현재 연구는 수소 인프라구조와 연료전지 자동차가 2020년까지 상용화되도록 도와주는 것을 목표로 한다. 태양 에너지 분야는 7.1% 감소한 1억 5천 6백만 달러이다.

자동차 기술 분야는 0.9% 감소하여 2억 2천 1백만 달러로 책정되었다. 자동차 기술 프로그램은 FreedomCAR, Fuel Partnership, 21st Century Truck Partnership 등으로 사용된다. 프로그램은 하이브리드, 플러그인 하이브리드, 연료전지 자동차 등을 위한 기술의 개발을 목적으로 한다. 또한 경량 물질, 전자 전력 제어 및 전자 모터, 차세대 에너지 저장 설비 등에 대한 지원도 이뤄진다.

 * yesKISTI 참조

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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재생 에너지에 대한 국제적 관심이 고조되고 있는데, 과연 이들 신흥 에너지가 기존 에너지를 대체할 만큼 가치가 있는 것일까? 이 질문에 대답하는 것은 어려운 일이지만, 적어도 재생 에너지에 대한 세계적인 투자가 이뤄지는 것은 사실인 것 같다.

지난 18개월 동안 재생에너지 분야에 대한 투자가 급증하고 있으며, 이러한 시장의 움직임으로 청정에너지를 통해 전세계 전기생산의 1/4을 2030년까지 공급할 수 있는 가능성이 증가하고 있다고 <유엔 환경프로그램(UN Environmental Programme, Unep)>의 보고서가 주장하였다. 2006년 한 해 동안 풍력과 태양열 발전 및 바이오연료 분야에 350억 파운드 이상이 투자되었으며, 금년에는 43% 이상 증가할 것으로 보고 있다. 신흥 에너지는 현재 총 에너지생산의 2% 정도를 차지하고 있을 뿐이다. 하지만 유엔은 현재 재생에너지 분야에서 18%의 발전소가 건설되고 있다고 밝혔다. 그러나, 재생 가능 에너지의 부작용에 대한 논란도 끊이지 않는다.

최근 에너지 정책적으로 볼 때, 미국과 비슷한 도전에 직면해 있는 다른 나라들을 위한 가장 현명한 에너지 정책은 대규모로 집중화된 석탄과 원자력 발전소에 대한 의존도에서 벗어나 대신 재생 가능 에너지원과 소규모 비 집중화된 발전 기술에 의존하는 것이라는 주장이 제기되었다. 이는 버지니아 공대의 벤자민 소바쿨의 결론으로서, 그에 의하면 이러한 대안 기술들은 동시에 가격 적정하고 친환경적이며 안전하다. 그는 최근 “정책 과학” 지에 낸 논문에서 이와 같은 주장을 내놓았다.

현재 전기 분야는 자연 재해, 가격 변동, 테러리스트의 공격 등에 쉽게 영향 받는다. 오염 증대, 위협의 증가와 전송 분배 네트워크의 비효율성과 같은 장기적인 문제들과 연결되어 이러한 도전들은 대안적인 에너지 기술에 대한 평가를 더욱 필요로 하게 만든다.

그의 연구는 현재의 미국 전기 산업이 직면한 도전들, 현재 기술적 구성을 자세히 분석하였다. 그는 미국 전기 정책 입안자들에게 이용 가능한 에너지 기술을 크게 다섯 범주로 나누어 평가했다. 이 다섯 범주는 기술적 가능성, 비용, 부정적인 영향(환경이나 인간 건강에 대한), 신뢰성과 안보 등이다.

소바쿨의 자세한 분석은 에너지 효율 정책, 재생 가능 에너지 시스템(태양광, 풍력 그리고 수력에서 나오는 전력), 소규모 분산된 발전 기술 (소비 시점에 있어서 비집중화된 발전기술) 등이 대규모의 집중화된 원자력과 화석 연료 발전보다 더 많은 이점을 제공하고 있음을 보였다.

그의 논문은 어떻게 이들 대안 에너지가 정책 입안자들에게 전기 수요를 맞추고 연료 중단의 위험을 최소화하며 교통 네트워크를 향상시키고 환경에 미치는 위해를 줄이는 해결책을 제시하는지 설명한다. 그는 “맘모스나 자본 집중적인 원자력 및 화석 연료 발전소가 아니라 미니 발전기들이 경쟁적인 에너지 환경에서 전력 생산을 다양화하는데 최선의 해결책을 제시한다”고 결론지었다.

그의 논문은 1. Sovacool BK (2007). Coal and nuclear technologies: creating a false dichotomy for American energy policy. Policy Sciences; 40:101-122 (DOI 10.1007/s11077-007-9038-7).로 발표되었다.

* yesKISTI 참조

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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본 문서는 로렌스 버클리 국립 연구소가 향후 3년 간의 검출기 R&D와 관련해 제안하였던 프로그램들을 요약한 것이다. 제일 먼저 센서와 전자공학 분야부터 소개하고, 이어 검출기 시스템을 소개하는 순으로 서술하였다. 본 문서에는 데이터 획득 및 연산 분야의 R&D 활동은 포함하지 않았다.

그리고 본 문서는 연구소가 HEP(High Energy Physics) 검출기 R&D 프로그램의 대(大) 목표를 프로그램을 통해 어떻게 달성하면 좋을지 논하는 것으로 마무리 된다.

독자는 아래의 내용을 읽기 전, LBNL(로렌스 버클리 국립 연구소)의 업적과 주요 역량 등에 관하여 적은 부속 문서를 먼저 읽는 것이 바람직하다.

센서와 전자 공학

동 분야에서 본 연구소가 기획한 프로그램은 다음과 같다:
1) 암흑 에너지 과학과 기타 관측 천문학/천체 물리학 응용 등에 사용될 전하 결합 소자(CCD)
2) CCD 제어와 정보 판독에 필요한 IC
3) 단일 결정 활성 픽셀 센서
4) 미래의 입자 추적기 전력 분배에 필요한 IC
5) 미래의 실리콘 픽셀 검출기(혹은 다른 센서)의 정보 판독에 필요한 IC

이 중, 1) 전하 결합 소자(CCD)에 관한 내용은 다음과 같다:

MSL(MicroSystems Laboratory)  CCD를 제조하기 위하여 단기 암흑 에너지 실험 2개와, 암흑 에너지 연구(DES: Dark Energy Survey), 바이론 오실레이션 분광 분석 연구(BOSS) 등을 프로젝트 기금으로 직접 지원하고 있다. 본 연구소의 일반 검출기 R&D 프로그램에서는 보다 빠른 정보 판독(readout), 저 소음, 단일 광자 감지 능력, 저 비용 등을 타겟으로 CCD를 개발 중에 있다. 본 작업에 대한 미 에너지성(DOE)의 재정 지원은 LBNL LDRD(Laboratory Directed Research and Development)의 지원과 NNSA(National Nuclear Security Administration, 국가 핵안보국)의 보조금 등으로 확대되었다.

검출기 시스템

동 분야와 관련해 현재 연구소에서 운영하는 프로그램은 다음과 같다: 
1) 미래의 대(大) 실리콘 추적기에 필요한 신 재료와 집적 구조 
2) 미래의 0-ν ββ 실험 또는 WIMP 검출기에 필요한 고압 제논 TPC 
3) 나노기술(나노와이어)을 사용해 미래의 픽셀 센서 비용 낮추기
4) 픽셀 IC를 활용해 비 실리콘 정보 판독

이 외에도, 0-ν ββ 실험 또는 WIMP 검출에 필요한 게르마늄 검출기 관련 R&D와, 암흑 물질 실험에 액상 제논 이용에 관한 R&D 등이 조만간 발달할 것으로 예상된다. 상세한 R&D 계획을 제시하는 것은 시기상조이지만, 이와 관련한 R&D 분야 한 두 곳에선 상세한 계획이 산출될 가능성이 있다.

일반 검출기 R&D 프로그램

미래의 유망한 일반 R&D 프로그램에 대한 가이드라인을 아래와 같이 제시한다:

1. 동 분야에서 검출기와 관련해 도드라진 문제점을 파악하는 데 있어 좀 더 적극적이다.
2. 연구계에서 이러한 문제점을 다룰 수 있게 도와 주어, 합치된 노력을 통해 미래의 검출기 소요 비용을 상당히 줄이거나 개선할 수 있게끔 물리학이 발달할 수 있게 한다.

목차
센서와 전자 공학
1. 전하 결합 소자(CCD)
2. CCD와 IC 전자 공학
3. 단일 결정 활성 픽셀 센서
4. DC-DC 변환
5. 미래의 추적 검출기에 필요한 IC
검출기 시스템
일반 검출기 R&D 프로그램

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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현 부시 행정부의 에너지 정책의 일환인 국제 원자력 에너지 파트너십(Global Nuclear Energy Partnership, GNEP)은 경제적이며 탄소의 사용이 없는 원자력 에너지를 전세계적으로 확산시키는데 목적을 둔 것이다(http://www.gnep.gov/gnepProgram.html 참조.). 탄소 방출이나 온실가스 없는 풍부한 에너지의 공급, 폐기물을 줄이고 남용의 우려를 줄이면서 사용된 원자력 연료를 재사용하는 것 등을 이 협약의 잠재적인 혜택으로 선전하고 있는 부시 행정부는 세계 각국과 GNEP 협약을 체결하고 있다.

2006년도 발표된 계획안에 따르면, 이 파트너십은 다음과 같은 주요한 목표들을 정하고 있다.

1) 미국에 차세대 핵발전소를 건립하는 것.
2) 새로운 핵 재사용 기술의 개발.
3) 사용된 핵 연료를 미국에서 효과적으로 관리 저장하는 기술.
4) 재사용된 핵 연료로부터 에너지를 얻는 고등 반응기의 디자인.
5) 개발도상국이 핵원료의 오용을 막으면서 이를 효과적으로 사용할 수 있도록 하는 연료 서비스 프로그램 개발.
6) 개발 도상국을 위한 소규모 반응기의 개발과 구축.
7) 오용을 막을 수 있는 핵 안전 기술의 개선.

지난 26일, 미국 에너지부는 영국이 국제 원자력 에너지 파트너십에 21번째 협력국으로 가입하였다고 밝혔다. 미국 에너지 장관 사무엘 보드만은 미국 기업 규제 개혁 장관 존 허튼을 만나 워싱턴에서 관련 협약에 서명하였다.

이 협약에는 최근 한국, 이탈리아, 캐나다, 세네갈이 가입하였다. 지난 2007년 2차 각료급 회담에서 국제 원자력 에너지 파트너십은 기존의 가입국, 중국, 프랑스, 일본, 러시아, 미국과 함께 호주, 불가리아, 가나, 헝가리, 요르단, 카자흐스탄, 리투아니아, 폴란드, 로마니아, 슬로베니아, 우크라이나가 추가 가입하여 규모가 세 배로 커졌다.

이번 영국의 가입에 대하여, 허튼 장관은 “영국은 비 남용과 핵 폐기물 관리 개선의 비전에 동의하고, 이 협약이 국제 기준을 개선함으로써 주는 실제 혜택을 인식하고 있다”고 평했다.

이번에 서명된국제 원자력 에너지 파트너십 원리 성명서는 원자력 에너지의 평화적 이용 확대의 전망, 안전 장치 강화, 국제 연료 서비스의 기초 작업, 첨단 기술들을 기술한 것이다. 이 협약에 가입한 나라들은 이 노력에 동참하고 경제적 평화적 원자력 에너지 사용의 혜택을 공유하게 된다.

이번 영국의 국제 원자력 에너지 파트너십 참여는 영국이 최근 늘어나는 전력 수요를 충당하기 위하여 새로운 원자력 발전소 건설 운영에서 민간 기업들의 참여를 요청한 데 뒤이은 것이다. 영국은 또한 증가하는 국제 협력 관계를 위하여 최초로 “신뢰성 있는 연료 서비스 인프라 구조 개발 작업 그룹” 회담을 개최하였다. 국제 원자력 에너지 파트너십의 원리 성명서에 바탕을 두고, 이 전문가 그룹은 효율적인 원자력 에너지 인프라 개발에 필요한 핵심 요소들을 찾아내는 일을 하고 있다. 이 그룹은 또한 사용된 연료의 관리와 함께 안전하고 종합적인 연료 관리 방법에 집중하고 있다.

* yesKISTI 참조
 

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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영국은 대대적인 신규원전 건설사업을 추진해 왔으나 유럽연합 탈퇴, 즉 브렉시트(Brexit)로 인해 사업의 수익성과 가시성이 크게 저하된 바, 원 계획대로 추진될 수 있을지 그 전망에 대한 의문점이 많은 것은 현실이다. 이에 대해 2025년 준공을 목표로 Hinkley Point C 신규원전 사업을 추진하고 있는 EDF Energy사가 최근 해당 사업의 경제성과 관련한 여러가지 의문점에 대해 해명하고 추진계획을 공개하였다.

EDF Energy사는 2016년 11월 1일 영국 상원 에너지위원회와의 회의에서 1) Hinkley Point C 신규원전에서 생산될 전력에 대해 영국정부와 맺은 전력판매계약의 최대가격이 결코 높게 책정된 것이 아니며 2) 건설에 소요될 투자재원도 이미 확보되어 있고 3) 원전 아닌 다른 발전원이 원전보다 경제성이 있지 않으며 4) 프랑스 내 EPR 원전 건설사업인 Flamanville 신규원전에서 발생한 공정지연과 같은 문제가 영국 사업에서는 발생하지 않을 것이라고 설명했다.
영국정부와 맺은 전력판매계약 상 최대가격이 2009년 £50/MWh로 얘기되다가 2013년 £92.50/MWh로 증가했다는 항간의 주장에 대해 EDF Energy사는 이는 사실이 아니며 £92.50/MWh라는 가격은 총 투자비 180억 파운드를 기초로 하고 있다고 설명하면서 2009~2013년 기간 중에 자사는 영국 원전규제기관이 시행한 EPR(European Pressurized Reactors)형 원자로 일반설계평가(GDA, Generic Design Assessment)에 치중했었다고 해명했다. 투자비 180억 파운드는 EDF Energy가 120억 파운드, CGN(China General Nuclear)측이 60억 파운드를 충당할 예정이다. 영국정부는 2016년 9월 15일 Hinkley Point C 신규원전 프로젝트를 승인한 바 있다.

타 전원과의 경제성 비교에서는 태양광이나 풍력과 같은 신재생에너지는  £120-£130/MWh가 소요될 것으로 평가되어 신규원전의 £92.50/MWh보다 30% 이상 비쌌으며 복합사이크가스터빈 발전(CCGT, combined cycle gas turbines)의 경우에는 연료가스의 가격변동이 크며 이산화탄소 거래비용이 발생한다는 점을 고려할 때 원전의 대안이 되지 못하는 것으로 평가되었다고 전했다.

Hinkley Point C 신규원전에 들어설 EPR은 프랑스 Flamanville과 중국 Taishan에 건설이 진행되고 있으나 공정지연이 상당한 수준이다. 하지만 EPR 설계가 이제는 완성되었고 각종 계통이나 설비에 대한 영국이나 프랑스의 공급망(supply chain)이 확립되었으므로 공정지연을 유발할 요소가 없는 것으로 평가하고 있다. EDF Energy사는 2005년에 British Energy사를 합병한 바 있으며 그 이후 동일 원전을 이용한 발전량이나 이용율이 크게 향상되었고 영국 내 원전의 안전성능도 2배 가까이 향상된 바 있어 기술능력을 확보하고 있는 것으로 평가하고 있다.

결론적으로 사업을 추진하고 있는 EDF Energy사는 영국내 신규원전사업 추진에 강한 자신감을 보이고 있으나 브렉시트(Brexit)로 인한 사업의 수익성 저하와 투자 보증에 대한 불확정성이 큰 것은 사업추진에 걸림돌로 작용할 것으로 판단된다. 

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 신규원전 건설, 정치학, 영국 2. New build, Politics, United Kingdom

알츠하이머병을 가진 환자들의 뇌는 신경세포 안에 특징적인 응집체들을 가진다. 이들 덩어리들은 Tau 라고 불리는 단백질들이 꼬인 섬유모양으로 응집할 때 형성된다. 그 결과 신경세포의 수송 체계가 붕괴되고 필수 영양소들이 이동할 수 없어서, 세포들이 죽기 시작하고, 뇌 기능에 영향을 주고 그 질병의 증상들이 나타나게 된다. 과학자들이 세포막과의 상호작용으로 형성되는 Tau의 새로운 독성 형태를 발견했다.

알츠하이머병의 병리학에서 그 역할을 고려해서, Tau 단백질은 광범위하게 조사되어왔다. 아밀로이드를 표적으로 한 치료법들의 여러 임상 시험이 최근에 실패하면서,   Tau는 알츠하이머병을 위해서 가장 활발하게 추적하고 있는 표적들 중의 하나가 되었다. 그러나 Tau가 어떻게 뇌에 퍼지고 신경세포들을 죽이는지에 대해서는 여전히 의문이 남아있다. 세포막이 Tau의 응집성과 생리학적인 기능들을 조절하는데 역할을 하는 것으로 알려졌지만, 우리는 여전히 Tau와 지질막 사이의 상호작용이 어떻게 알츠하이머병에서 보이는 신경세포의 손실로 이어질 수 있는지를 이해하지 못하고 있다.

이제 과학자들이 개별적인 Tau  단백질들이 신경세포의 세포막과 상호작용하고 이를 교란시킨다는 것을 발견했다. 이 교란으로 막의 지방 분자들(phospholipids)뿐만 아니라 여러 Tau 단백질들로 이루어진 매우 안정적인 복잡체가 형성된다. 뒤이어 이루어진 연구들은 그 단백질/인지질 복합체들이 그 단백질의 섬유 형태에 비해서 해마 신경세포들에 의해서 더 쉽게 흡수돼서 시험관에서 의 주요 신경세포들에 독성을 유도한다는 것을 보였다. 해마는 기억이 처리되는 곳으로 해마 신경세포의 손실은 알츠하이머병의 전형적인 증상이다.  Tau의 병리학적인 형태를 감지하는데 표준으로 사용되는 항체(MC-1)을 가지고 그 복합체들을 감지했는데, 이는 그것들이 그 단백질의 병리학적인 형태에 몇 가지 특징들을 공유한다는 것을 의미한다.

핵자기공명(Nuclear Magnetic Resonance (NMR))에 의해서 그 복합체의 핵에 있는 Tau의 구조를 밝혔는데, 그 핵은 각각 6개의 잔기들을 가진 두 개의 짧은 펩티드로 이루어졌다. PHF6*와 PHF6로 불리는 이들 펩티드들은 Tau 응집과 조립체를 섬유상으로 유도하는데 중요한 역할을 한다. 그 존재는 그 단백질/인지질 복합체를 알츠하이머병의 발달과 연관시킨다.

그 발견은 Tau 단백질/인지질 복합체의 새로운 형태를 보여주는데, 이는 Tau 구조, 올리고머화, 독성, 그리고 아마도 신경세포들 사이의  정상적/비정상적 수송을 조절하는 막-의존적인 기전의 일부일 수도 있다. 이 복합체를 감지하고, 교란시키거나 표적으로 하는 도구를 개발함으로써, 알츠하이머병의 뇌에서 Tau 응집, 독성, 병리학이 퍼지는 것을 억제하는 새로운 전략을 세울 수 있을 것이다.

그 연구는 이 단백질이 뇌에서 이동하고 신경세포들을 죽이는 가능한 기전에 대한 새로운 통찰을 제공한다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 알츠하이머병; Tau 단백질; 응집; 지질막; 단백질 인지질 복합체 2. Tau protein; aggregation; tau protein phospholipid complex; Alzheimer's disease ; tangles ; PHF6

 

미국 에너지부(DOE: Department of Energy)는 네바다 주, 유카 마운틴(Yucca Mountain) 소재 저장고의 총체계 수명주기비용 추정액을 새로 발표했다. 새로 발표한 2007년 총체계 수명주기비용 추정액에는 저장고 운영을 시작한 1983년에서부터 저장고가 폐쇄되는 2133년까지 150년 간 유카 마운틴을 연구하고, 건설하고, 운영하는 비용이 포함된다. 2007년 추정 비용은 962억 달러(1달러=약 1051원 )로, 지난 2001년 발표한 575억 달러에서 38% 증가하였다. 금번에 발표한 비용은 선적과 저장이 필요한 폐기물의 급증과 160억 달러 이상의 인플레이션을 감안해 추정하였다. 이번에 에너지부는 상업용 핵 폐기물의 처리 비용을 올리지 않았다.

민간 방사능 폐기물 관리국 국장 워드 스프로우트(Ward Sproat)는 금년 프로젝트 이행에 상당한 성과가 있었는데 앞으로도 그러기를 바라며, 현재 미국 전역에 소재한 121곳의 임시 저장고에 보관된 핵 폐기물이 유카 마운틴에 안전하게 보관되길 바란다고 말했다.

금번의 비용 추정액은 저장고에서 처리하여야 할 상업용 핵 폐기물의 양이 지난 2000년 중금속 83,800 미터톤(1,000kg)에서 2007년 중금속 109,300 미터톤으로 30% 증가한 현실을 반영한 것이다. 이러한 증가로 수송 기간은 16년 늘어났고, 정치 기간은 25년 연장됐다. 이 같은 핵 폐기물 증가는 현재 미국 전역에서 운용 중인 핵발전소의 라이센스 갱신 때문이다. 또 금번 2007년도 비용 추정액에 영향을 미친 기타 요인으로 원자재 비용의 상승과 저장고 리모델링 비용 등을 들 수 있다.

다음은 상기 추정액 962억 달러의 내역이다:

- 1983년부터 현재에 이르는 동안 발생한 비용 약 135억 달러

- 저장고의 건설과 운용, 폐쇄 비용으로 추정하는 약 548억 달러

- 수송 비용으로 추정하는 약 195억 달러

- 프로그램 활동 잔고로 추정하는 84억 달러

저장고의 건설과 운용에 소요되는 총 비용은 해당 설비의 지방세납부자와 납세자가 나누어 맡는데, 지방세납부자가 80% 이상, 즉 773억 달러를 약간 상회하는 비용을 맡을 것으로 예상된다.

 

지방세납부자의 핵 폐기물 기금(Nuclear Waste Fund) 납부와 관련해, 상업용 핵 시설 측은 시간 당 킬로와트에 대해 1/10 센트의 수수료를 정부에 납부하고 있다. 에너지부는 이것이 전체 비용 중에서 핵 시설 고객이 물어야 하는 비용을 충당하기에 부족함이 없다고 판단했다.

이번에는 요금 인상을 거론하지 않았지만, 저장고의 건설과 운용에 필요한 연간 자금 지원이 충실히, 충분히 확보되지 않는다면 이를 보장할 수 없다. 유카 마운틴은 지난 2002년, 의회와 부시 대통령의 승인을 받아 미국 최초의 영구적 핵 폐기물 연료 부지 및 고위 방사능 폐기물 저장고로 지정되었다.

목차

요약

1. 도입

2. 유카 마운틴 저장고

3. 수송

4. 프로그램 잔고

5. 상업용/방위용 비용 분담

부록 A-2001년도 총 체계 수명주기비용과 비교

부록 B-연간 비용 내역

부록 C-참고문헌

 

 

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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□ 한국원자력연구소(소장: 朴昌奎)는 루마니아 원자력연구소(INR; Institute for Nuclear Research)와 원자력 기술개발 전반에 걸쳐 협력하기로 합의하고 9월 5일 루마니아 부카레스트에서 양해각서를 체결 □ 이번에 체결하는 양해각서의 주요 협력분야는 원자력 안전성 연구, 핵연료 및 원자로 기술 개발, 연구용 원자로 이용 개발, 방사성동위원소 및 방사선 이용 연구 등 원자력 전반임. 양해각서 체결은 최근 본격화하고 있는 양국간 기술협력에 가속도를 붙일 전망 □ 한국원자력연구소는 지난 1997년 2월 루마니아 원자력청 산하 원자력공학기술센터에 연구소가 자체 개발한 안전성 평가 컴퓨터 코드인 KIRAP(KAERI Integrated Reliability Analysis code Package)을 무상 제공하였으며, 국제원자력기구(IAEA) 의뢰를 받아 루마니아 체르나보다 원전 1호기에 대한 확률론적 안전성 분석(PSA) 결과를 검토하는 임무를 수 차례 수행한 바 있음. 한국원자력연구소는 또한 2005년 11월부터 15개월간 루마니아 원자력공사가 한국수력원자력㈜에 발주한 체르나보다 원전 2호기 핵연료 교환설비 및 폐기물 처리 설비에 대한 안전성 평가 기술용역을 수행함으로써 앞선 원자력 기술력을 세계적으로 입증하고 있음 □ 이번 양해각서 체결로 정부간, 사업자간, 연구소간 등 한-루마니아 원자력 클러스터간 체계적인 교류가 가능하게 돼 연구용 원자로 및 원전의 해외 수출 기반 구축 등 양국간의 실질적인 협력을 이루어 나가는데 기여할 것으로 기대됨. 한국과 루마니아는 2004년 한·루마니아 원자력협력협정 등을 체결, 이에 근거하여 기술조사단 파견, 공동연구 지원 및 원자력분야 협력을 추진하여 왔다. 특히 루마니아는 국제원자력기구(IAEA) 기술협력사업을 통해 1995년부터 10여명의 연구원을 한국원자력연구소에 파견하여 왔음 □ 루마니아는 1970년대부터 우리나라 월성 원전과 같은 중수로 원전 5기 건설 등 야심찬 원전 사업 계획을 수립하였으나, 정치적 불안 등으로 현재 1호기만 운전하고 있음. 2호기는 운전 중이며 나머지 3기는 공사 중단된 상태로 이의 재개를 위해 노력하고 있음. 원자력 전문 연구기관인 루마니아 원자력연구소는 현재 600여명이 근무하고 있으며 우리나라가 1960~80년대 운용한 바 있는 TRIGA 형태의 연구용 원자로를 독자적으로 설계, 운영하고 있고 중수로 원전에 대한 연구를 수행하고 있음 □ 한편 한국원자력연구소는 이날 양해각서 체결식에 이어 한국수력원자력㈜, 루마니아 원자력연구소(INR), 루마니아 원자력공사(SNN)와 공동으로 ‘한-루마니아 원자력 친선의 밤’ 행사를 개최. 과학기술부 관계자와 박창규 한국원자력연구소장, 이중재 한국수력원자력㈜ 사장 등 양국 관계자 40여명이 참석해 상호 이해와 협력 증진의 시간을 가질 예정 □ 이번 행사는 양국간 인적 네트워크 강화를 통해 세계적으로 원전 시장의 르네상스가 도래하고 있는 시점에 맞춰 루마니아의 원전 건설 및 운영사업 참여 등을 통해 조성된 양국간 원자력 협력 증진 분위기를 유지·발전시키고 원자력 기술 수출 등을 위한 기반을 확대하는데 기여할 것으로 기대됨

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• Keyword : 루마니아 원자력연구소와 기술협력 양해각서 체결

Ⅰ. 핵군축 촉진을 위한 시책

1. 핵폐절결의
- 1994년 이후 매년, 핵폐절 구체방안에 대한 핵폐절결의안을 국가연합총회에 제출하여 압도적인 지지로 채택

2. 포괄적인 핵실험금지조약(CTBT) 조기발효
- 미국을 포함한 미비준국에 대한 적용활동, 국내관측시설정비 등

3. 병기용 핵분열성 물질생산금지조약의 조기교섭개시
- 군축회의에 일본 간부급대표 파견, 워크샵 개최, 군축회의에 작업문서제출 등

Ⅱ. 기반정비를 위한 시책

1. 일본국제문제연구소 군축불확산촉진센터
- 군축정책실시체제확립을 위한 연구와 강좌개최, CTBT 국내운용체제정비 등

2. 군축불확산교육
- 군축교육가초빙 및 군축교육세미나개최 등

Ⅲ. 국제사회와 연계한 핵안전활동 시책

1. 조약 등
- 테러대책을 위한 국제시책에 대응하고 국가연합 등에서 채택된 13테러조약 가운데 이미 12조약을 체결하고 있다. 또한, 핵물질방호조약개정의 조기체결을 위한 준비작업을 진행하고 있다.

2. 재정적인 공헌(IAEA 핵안전기금 거출)
- 일본의 지불액은 총 687,189달러(2001~2006년도)이며, 카자흐스탄 울바 핵연료공장의 계량관리기술향상을 목적으로 ‘울바계획’ 등 실시

3. 아웃리치 활동
- 2006년 11월 8~9일 토쿄에서 아시아 국가를 대상으로 외무성과 IAEA가 공동으로 ‘아시아지역에서의 핵안전강화를 위한 국제회의’를 주최하였으며, 이는 아시아지역에서 핵안전을 테마로 개최한 최초의 국제회의였다.

4. 국제이니셔티브에 참가
- 미ㆍ러 양수상은 핵테러리즘 위협에 국제적으로 대항해 가고자 2006년 7월 15일 G8 서밋 당시 ‘핵테러리즘에 대항하기 위한 국제이니셔티브’를 제창하였다. 또한, 2006년 10월 30일, 모로코에서 차관급 제 1회의가 개최, G8, 호주, 중국, 카자흐스탄, 터키가 최초 참가국으로서 참가하여 ‘원칙에 관한 소명’을 채택하였으며, IAEA는 입회인으로서 참가하였고 동 소명채택 후 모로코도 참가를 표명하였다. 참고로 제 2회 회의는 2007년 2월 12~13일 터키에서 개최될 예정이다.  

Ⅳ. 핵불확산을 위한 수출관리레짐

1. 원자력공급국가그룹(NSG: Nuclear Suppliers Group)

- 1974년 인도에서의 핵실험을 계기로 핵병기개발에 사용될 가능성이 있는 자기재ㆍ기술수출관리 틀로서 1978년 주요원자력공급국가에 의해 설립되었다.  NSG에서는 NSG가이드라인인 원자력관련자기재ㆍ기술수출국이 지켜야 할 지침을 바탕으로 수출관리가 실시되고 있는데, 동 지침은 원자력 전용품ㆍ기술이전에 관한 ‘NSG가이드라인ㆍ파트1’과 이라크 핵개발계획발각을 계기로 광범위한 품목을 대상으로 한 원자력범용품ㆍ기술이전에 관한 ‘NSG가이드라인ㆍ파트2’로 나뉜다.

2004년 중국, 에스토니아, 리투아니아, 몰타 4개국, 2005년 6월 크로아티아 참가로 2007년 1월 현재 참가국은 일본을 포함한 45개국으로,  제 1회 총회 및 연 수차례 그룹회의를 개최하고 있다. 일본은 핵불확산체제강화 관점에서 원자력기자재ㆍ기술수출관리를 중시하면서 NSG에서의 논의에 적극적으로 참여하고 있는 중이다.

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OECD 산하 원자력 기구(NEA: Nuclear Energy Agency)는 2008년 9월 17일 ‘원자력 산업의 시장 경쟁(Market Competition in the Nuclear Industry)’ 보고서를 발간했다.

 

○ 배경

원자력 산업은 발전소의 설계, 건설, 운영, 연료 공급을 위한 다양하고 전문화된 원자력 설비와 원료, 서비스를 제공한다. 원자력 시장은 정부 주도의 원자력 산업 초기 단계에서 현재 많은 부문이 경쟁 시장 하에 운영됨에 따라 상당히 변화하였다.

 

1980년대 이후 원자력산업은 대체로 낮은 수요로 인해 상당한 합병과 구조조정을 겪었으며, 이로 인해 일부 부문에 있어 소수의 거대 글로벌 기업이 생겨났다. 이것은 부분적으로 원자력 산업의 특수성 때문이기도 하지만, 전반적인 주요 산업의 세계화 경향을 반영하는 것이었다. 한편, 다수의 OECD 국가 내의 전력사업 자유화는 원자력발전소 소유권자와 운영자의 기업환경을 변화시켰다. 즉, 전력 업계가 점점 더 많은 경쟁에 노출됨에 따라 경영개선과 비용효과적인 면을 더욱 고려하게 되었다.  

 

따라서 1970년 대 원자력 산업의 주요 확장 이후, 원자력 시장의 공급자와 수요자 모두 중대한 구조적 변화를 겪었다. OECD 원자력기구(NEA)의 원자력개발위원회는 현 시장 환경의 주요 부문과 수년 내 새로이 확장될 원자력 시장에서 수요의 급증으로 시장이 어떻게 변화할 것인지 조사하기 위해 원자력 산업의 시장 경쟁에 관한 특별 전문가 그룹을 설립하였다. 이 연구는 또한 몇몇 국가에서 제안된 연료 공급선 다원화 협정으로 인한 시장 경쟁의 시사점에 대해서도 다루었다.

 

이 조사를 수행함에 있어 전문가 그룹은 불가결하게 경쟁이 제한되거나 심지어 존재하지 않는 원자력 활동이 일부 있다는 점을 염두에 두었다. 여기에는 많은 R&D 활동이 해당되는데, 특히 신기술이 상업화되기까지 국제적 협력과 정부의 지원이 필수적인 장기적 목표를 가진 R&D 활동이 그러하다.

 

○ 주요 시장 부문에 따른 핵심 발견점

• 원전의 설계, 엔지니어링과 건설

앞으로 확장할 주요 분야로, 1980년대 이후 시장 침체와 통합에도 불구하고 기존 원전공급자(NPP Vendor)는 계속해서 설계를 개발해 현재 상당히 향상된 제품을 생산하고 있다. 주요 시장에서는 4~5개 업체가 치열한 경쟁을 벌일 것으로 보인다. 그러나 원전 설계에 관한 국가간 서로 다른 규정은 상당한 부담으로 작용하여 특히 소형 시장에서 수요자의 선택권을 제한할 수 있다.

 

장기적 관점에서 추가로 주요 원전공급자가 나타날 가능성이 있다. 가장 가능성이 높은 것은 기존 공급자로부터 기술이전을 받은 후, 기술개발을 통해 국제시장에서 자신만의 독창적 설계를 가진 독립적 공급자로 발전하는 것이다. 특히, 한국과 중국에서 이러한 공급자가 나타날 가능성이 높다.

 

• 우라늄 공급

수요증가에 따라 수 년 내 상당수의 새로운 우라늄 생산 설비가 가동될 것이며, 이들 중 상당수는 신생 기업이나 소규모 사업자가 될 것이다. 일부 합병이 이루어질 가능성이 있으나, 추세는 시장 집중을 해소하는 방향으로 나아갈 것이다. 그러나 두 선도기업의 합병이 전세계적 생산의 많은 부분을 차지할 가능성이 있어 우려된다. 1990년대 초 이후 미국과 유럽연합에 수입되는 우라늄에 대한 무역규제가 시장 경쟁에 영향을 끼쳐왔다. 그러나 수요 증대와 기존에 비축된 공급량이 감소함에 따라 시장에 끼치는 실질적 영향은 제한적일 것이다.   

 

• 육불화우라늄(UF6) 변환공정

전세계적으로 세 개의 육불화우라늄 공급업체가 있으며 시장경쟁의 관점에서 필요 이상으로 시장이 집중되어있다. 그러나 육불화우라늄 변환 발전소가 주요 저장소로 쓰이고 있다는 점에서 소수의 발전소만 있는 것이 시장 참여자에게 더 편리할 것이다. 현재 계획상, 기존 주요 공급업체는 계속해서 확장하고 시장의 집중도는 거의 변화하지 않을 것으로 보인다. 

 

• 우라늄 농축공정

우라늄 농축기술은 핵확산 방지 측면에서 가장 민감한 분야 중 하나이므로 제한된 국가의 정부 승인을 받은 극소수의 사업체에서만 행해진다. 따라서 불가피하게 시장경쟁이 제한될 수 밖에 없다. 그러나 우라늄 농축산업은 현재 향후 십 년 혹은 그 이상에 걸쳐 커다란 영향을 줄 중대한 변화를 겪고 있다. 즉, 미국과 프랑스의 기체 확산 방법을 쓰던 기존 발전소가 원심 분리기를 이용한 발전소로 바뀌고, 레이저를 이용한 농축 기술이 상용화될 가능성도 있다. 2015년까지 미국 내 두 개에서 최대 네 개의 독립적으로 운영되는 신규 우라늄 농축 공장이 세워질 것이다. 이러한 여러 가지 정황은 기존 공급 업체의 시장 점유율에 변화를 불러올 것이다.

 

• 연료 성형가공 공정

다른 핵 연료 사이클과 달리 연료가공은 본질적으로 각 원전에 필요한 만큼 맞추어 이뤄진다. 신규 원전이 세워지면 초기에는 원전공급자가 연료를 공급하고 이후에 경쟁업체 중에서 선택할 수 있다. 그럼에도 연료 성형시장에는 치열한 경쟁이 존재한다. 그러나 지난 몇 년간 연료성형 시장이 통합되면서 주요 원전공급자들도 합병되었다. 현재 연료 성형시장은 적정선을 넘어 집중되어 있으나 새로운 연료가공 방법을 사용한 발전소의 경쟁으로 추가적인 공급업체가 필요한 실정이다.

 

• 핵연료주기의 백엔드(Back-end)

한정된 재처리 공장의 대다수는 자국 내 폐기물을 처리하지만 일부는 해외 업계와 계약을 맺기도 한다. 따라서 한정된 국제 시장이 존재하나 최근 감소추세이다. 앞으로 원자력 산업이 상당히 확장될 것으로 예상됨에 따라 연료 재처리 공정의 가능성이 새롭게 주목 받고 있다. 그러나 재처리 기술은 핵확산 방지 차원에서 굉장히 민감한 문제이기 때문에 소수 국가로 제한되거나 다각적 통제 하에 놓일 수 있다.

 

재처리 공장에서 분리된 플루토늄은 혼합산화물 연료로 가공되어 일부 경수로에 쓰일 수 있다. 현재 영국과 프랑스에 두 개의 공장이 운영 중이며, 전환된 연료는 일부 유럽국가와 일본에 공급된다. 현재까지는 제한된 시장만이 존재하며 혼합산화물 연료가공은 아직 상용화 되지 않고 있다.

 

일반적으로 방사성 폐기물 처리는 각 공장이 담당하기 때문에 각 공장의 설비와 기술에 따라 그 영역이 제한된다. 전반적으로 방사성 폐기물과 폐로 처리에 대한 기술과 설비 혁신 경쟁이 치열하다.

 

• 기존 원자력발전소 정비와 업그레이드 경쟁

최근 몇 년간 신규 원자력발전소에 대한 수요가 낮아 원자로 생산업체들은 점차 기존 원자력발전소의 정비, 개조, 업그레이드 사업에 주력해왔다. 많은 기존 원자력발전소의 수명 연장 계획이 진행됨에 따라 주요 업그레이드 사업에 대한 수요가 높아질 것으로 전망된다. 현재는 수요와 공급의 적절한 균형으로 적정선에서 경쟁이 이루어지고 있으나, 수년 내 신규 원자력발전소에 대한 수요가 급증한다면 상황은 달라질 수 있다. 그렇게 되면 적시에 정기적인 정비나 대규모 업그레이드 사업을 맡길 업체를 찾기 어려워질 수 있다.

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