한국핵융합에너지연구원(KFE)에서 역대 기관장을 맡았던 분들에게 ‘핵융합 가속화의 길’을 물었습니다. 22대~5대 소장과 초대 원장이 공통적으로 강조한 점은 인재의 중요성과 연구실적, 그리고 공공부문과 민간투자에 대한 중요성 등을 강조하고 있습니다. 기술적으로는 플라즈마 기술의 중요성, 핵융합발전의 연료가 되는 삼중수소와 리듐, 플라즈마 에너지를 가두는 증식블랑켓 등에 대한 중요성을 지적했습니다. 그리고 본격적인 민간투자가 시작되는 지점은 프랑스 ITER에서 실제로 핵융합의 발전가능성이 확인되기 시작하는 시점부터라는 견해를 밝히시는 분도 있었습니다.
핵융합이라는 마라톤을 뛰고 계신 분들에게 좋은 길잡이가 되기를 바라는 마음에서 블로그를 링크합니다.
미국이 LNG 터미널을 추가로 건설중입니다. 터미널은 주로 미 동부와 멕시코만에 집중돼 있습니다. 건설 중인 터미널 중에는 Sempra Energy가 소유한 터미널도 있어 아마도 태평양을 거쳐 운반할 것으로 전망되고 있습니다. LNG는 원자력과 핵융합에너지 등이 자리잡을 때까지 중간단계의 에너지라는 평가를 받고 있습니다.
삼프로TV ‘신과대화’에서 남용운 박사의 핵융합에 관한 설명을 링크합니다. 핵융합에 관한 설명이 귀에 쏙쏙 잘 들어와 추천합니다. 핵융합의 갈길이 멀지만 오늘도 핵융합 연구를 위해 애쓰시는 교수님, 연구자님들께 응원의 박수를 보냅니다.
핵은 야누스의 두얼굴을 가진 듯 합니다. 인명을 살상하는 핵폭탄이 있는가 하면 사람을 이롭게하는 핵발전소 등 긍정적 요소가 있기 때문입니다. 포린어페어즈는 1953년 아이젠하워 대통령의 핵에 대한 평화적 이용을 시작으로 핵의 긍정적 요소를 강조하면서 핵 기술을 가진 나라들과 주변국들의 적극적인 동참을 권유합니다.
포린어페어즈는 핵발전소가 탄소배출이 거의 없다는 점을 강조하면서 미래는 소형원자로(SMR)가 핵발전소대비 10퍼센트 정도 차지하게 될 것이라고 전망했습니다.
미국 전기시장에서 캘리포니아주와 텍사스주의 에너지 저장장치가 가장 많은 것으로 나타났습니다. 그 이유로 캘리포니아주는 노후된 가스발전소에 대한 우려때문에, 텍사스주는 경제적 이득을 얻기위해 밧데리 저장장치가 급성장한 것으로 조사됐습니다. 이외에도 아리조나주, 조지아주 등이 재생에너지와 함께 에너지 저장장치도 성장하는 것으로 나왔습니다.
1억도의 열정으로 빛나는 대한민국의 인공태양! 핵융합에너지 개발을 선도하는 한국핵융합에너지연구원 KSTAR(케이스타)를 소개합니다.
미 에너지정보국(EIA.GOV)에서 최근 한국의 에너지동향 보고서를 엎데이트했습니다. 현재 한국의 3분의 2 에너지는 화석연료료 이루어져 있다는 점, 향후 10년 정도의 기간동안 재생에너지 비율을 3~4배 정도 높여야 한다는 점 등을 지적하고 있습니다.
2023년 미국의 새로운 전기 생산 능력의 절반 이상이 태양광 발전이 될 것입니다
예비 월간 발전기 인벤토리에 따르면 개발자들은 2023년에 미국 전력망에 54.5기가와트(GW)의 새로운 유틸리티 규모의 발전 용량을 추가할 계획입니다. 이 용량의 절반 이상이 태양광(54%)이고, 그 다음이 배터리 저장(17%)입니다.
태양열. 미국의 전력회사 규모의 태양열 용량은 2010년 이후로 빠르게 증가하고 있습니다. 지난 10년간 증가 추세에도 불구하고 유틸리티 규모의 태양광 용량 추가는 2021년에 비해 2022년에 23% 감소했습니다. 이러한 태양열 용량 추가 감소는 공급망 중단 및 기타 대유행 관련 문제의 결과였습니다. 우리는 개발자들이 미국에 29.1GW의 태양광 발전을 설치할 계획인 2023년에 지연된 2022년 프로젝트 중 일부가 가동되기 시작할 것으로 예상합니다. 계획대로 이 모든 용량이 온라인으로 제공되면 2023년은 1년 만에 가장 새로운 유틸리티 규모의 태양광 용량이 추가되어 현재 기록(2021년 13.4GW)의 두 배 이상이 될 것입니다.
2023년에는 텍사스(7.7GW)와 캘리포니아(4.2GW)에서 가장 새로운 태양광 용량이 계획된 신규 태양광 용량의 41%를 차지할 것입니다.
배터리 저장 공간. 미국의 배터리 저장 용량은 지난 몇 년간 급속하게 증가했습니다. 2023년에는 미국 배터리 용량이 두 배 이상 증가할 것으로 예상됩니다. 개발자들은 기존 8.8GW의 배터리 저장 용량에 9.4GW의 배터리 저장 용량을 추가할 계획이라고 보고했습니다.
배터리 저장 시스템은 풍력 및 태양광 발전 프로젝트와 함께 점점 더 많이 설치되고 있습니다. 풍력과 태양열은 간헐적인 발전의 원천입니다; 그것들은 바람이 불거나 태양이 빛날 때만 전기를 생산합니다. 배터리는 나중에 사용할 수 있도록 풍력 및 태양열 발전기의 여분의 전기를 저장할 수 있습니다. 2023년에는 새로운 배터리 저장 용량의 71%가 태양열 및 풍력 용량이 상당한 캘리포니아와 텍사스에 있을 것으로 예상됩니다.
천연가스. 개발자들은 2023년에 7.5GW의 새로운 천연 가스 연소 용량을 건설할 계획이며, 그 중 83%는 복합 사이클 발전소에서 생산됩니다. 2023년에 가동될 것으로 예상되는 두 개의 가장 큰 천연 가스 발전소는 오하이오의 1,836 메가와트(MW) 건시 발전소와 일리노이의 1,214 MW CPV 쓰리 리버스 에너지 센터입니다.
바람. 2023년에 개발자들은 유틸리티 규모의 풍력 용량을 6.0 GW 추가할 계획입니다. 2020년과 2021년에 14GW 이상의 기록적인 추가에 이어 미국의 연간 풍력 용량 추가는 느려지기 시작했습니다.
2023년 텍사스에서 최대 풍력 용량이 2.0 GW로 추가될 예정입니다. 올해 가동될 것으로 예상되는 유일한 해상풍력은 뉴욕의 사우스포크 윈드라고 불리는 130.0 MW 해상풍력발전소입니다.
핵. 조지아의 보글 원자력 발전소에 있는 두 개의 새로운 원자로가 원래 계획보다 몇 년 늦은 2023년에 가동될 예정입니다. 총 2.2GW의 용량을 가진 이 원자로는 30년 이상 만에 미국에서 만들어진 첫 번째 새로운 원자력 장치입니다.
개발자와 발전소 소유자들은 연간 및 월간 발전기 조사에서 계획된 추가 사항을 보고합니다. 연례 설문조사에서 응답자들은 향후 5년 내에 온라인에 접속하는 발전기에 대해 계획된 온라인 날짜를 제공할 것을 요청합니다. 월별 설문 조사는 보고된 사용 중인 날짜를 기준으로 발전기의 온라인 상태를 추적합니다.
다음은 미국 Vox Media 소속사인 ‘The Verge’ 인터넷 신문에서 1월 23일자로 소형원자로(SMR) 보도 내용을 구글번역 했음을 알려드립니다.
처음으로 미국 NRC(Nuclear Regulatory Commission)가 첨단 소형 모듈 원자로(SMR) 설계를 인증했습니다. 이 인증을 통해 유틸리티는 새로운 발전소를 건설하고 운영하기 위한 면허를 신청할 때 고급 원자로 설계를 선택할 수 있습니다.
NRC의 인증은 환경 지지자들 사이에서 여전히 논란이 되고 있는 잠재적인 기후 솔루션에 대한 중요한 승인 스탬프입니다. 본질적으로 이것은 완전히 새로운 세대의 원자로를 위한 청신호입니다. SMR은 더 이상 추상적인 개념이 아닙니다.
이러한 첨단 원자로가 전통적인 원자력 발전소가 직면한 문제를 극복할 수 있는지 여부는 아직 미해결 문제로 남아 있습니다. 앞으로 수년간의 테스트와 연구가 남아 있습니다.
원자력 지지자들은 Biden 행정부가 기후 목표를 달성하기 위해 무탄소 에너지를 온라인으로 가져오려고 시도함에 따라 기술을 실험실에서 현실 세계로 가져오기를 열망하고 있습니다. 온실 가스를 배출하지 않는 원자력 발전소가 날씨에 따라 변동하는 태양열 및 풍력 에너지에 절실히 필요한 백업을 제공할 수 있다는 주장입니다. 작고 모듈식(즉, 공장에서 조립할 수 있음)이기 때문에 이러한 차세대 원자로는 기존 원자력 발전소보다 저렴하고 건설 및 설치가 더 쉬워야 합니다.
NRC가 인증한 설계는 기존 원자로 크기의 약 1/3이며 2000년대에 Oregon State University에서 개발한 개념을 기반으로 합니다. 2014년부터 미국 에너지부(DOE)는 연구 프로젝트인 NuScale Power 및 이와 유사한 고급 원자로 개념에서 성장한 회사에 기술을 성숙시키기 위해 6억 달러 이상을 제공했습니다.
DOE와 NuScale은 현재 유틸리티 Utah Associated Municipal Power Systems와 협력하여 소형 모듈식 원자로가 있는 시범 발전소를 건설하고 있습니다. 첫 번째 모듈은 2029년에 가동될 예정이며 나머지 공장은 다음 해에 완전히 가동될 예정입니다.
최근 승인된 모듈 설계는 최대 50MW의 전기를 생성할 수 있지만 Nuscale은 최대 77MW까지 증가하도록 신청했습니다. 계획은 총 462MW를 생성할 수 있는 6개의 모듈로 아이다호에 데모 플랜트를 건설하는 것입니다.
해당 프로젝트의 비용은 이미 상승했습니다. 로이터 통신에 따르면 이 발전소의 전력 메가와트당 목표 가격은 이번 달에 메가와트시당 89달러로 53% 증가했습니다. NuScale 보도 자료에 따르면 더 높은 가격표는 “전국적인 에너지 프로젝트 개발을 위한 변화하는 재정 환경을 반영”합니다. 그러나 상승하는 비용은 원자력 프로젝트에서 새로운 것이 아닙니다. 미국에서 건설 중인 유일한 원자력 발전소인 조지아의 Vogtle 원자로는 수년간의 지연으로 인해 이미 예산이 수십억 달러 초과되었습니다.
또한 미국에서 원자력 르네상스가 일어나기 전에 극복해야 할 또 다른 장애물이 있습니다. 안전에 대한 대중의 우려, 핵연료 공급망 확보, 국내 우라늄 채굴에 대한 시위, 소형 모듈식 원자로에서도 생성될 수 있는 핵폐기물 처리 방법 등입니다. 많은 차세대 원자로가 아직 탈출하지 못한 이전 세대의 원자력 발전소가 직면한 과제입니다.
NRC는 1월 19일 연방관보에 뉴스케일의 첨단 원자로 설계에 관한 최종 규정을 발표했으며 2월 21일부터 발효될 예정입니다. 위원회는 다른 6가지 종류의 원자로를 인증한 적이 있습니다. 모두 더 오래되고 더 큰 설계입니다.
핵융합 에너지 기술은 향후 2035에서 2038년까지 실용가능한 실험을 거쳐 2050년 경, 전기공급이 가능할 것으로 전망되고 있습니다. 현재 90퍼센트의 에너지를 수입하고 있는 대한민국은 핵융합 에너지의 개발성공여부에 따라 국가의 운명이 좌우될 것으로 전망되고 있습니다.