[고등기술]고등기술에너지및 기기

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고등기술에너지및 기기

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수소에너지는 전기에너지와 같이 다른 에너지원으로부터 얻어지는 2차 에너지원으로 지구상에 풍부하며 연소성 물질이 물로 되는 무공해 에너지이다. 또한 물로부터 얻어지고 물로 되돌아가는 순환과정을 가지고 있어 저장이 가능하며 전기에너지와 상호변환이 가능하여 다양한 용도로 이용될 수 있다. 그러나 아직 생산비용이 높고, 수송과 저장기술이 실용화되어 있지 않아 우주로켓의 연료나 특정 화학공업 분야에만 사용되고 있다.
연료전지
전해질을 녹인 물에 한 쌍의 전극을 집어 넣어 전류를 흐르게 하면, 한쪽의 전극에 수소, 다른 한쪽에 산소가 발생한다. 연료전지의 원리는 이 물 전기분해의 역반응을 이용한 것으로, 수소와 산소를 반응시키면 저기와 물이 생긴다는 것에 역점을 두었다. 연료전지는 발전효율이 크다는 특성이 있는데, 주로 미국에서 개발이 진행되어 왔다. 일본에서는 1989년에 도쿄 가스, 오사카 가스 및 후지 전기가 공동으로 대량생산,개발 프로젝트를 시작하였다.
차세대 원자력 에너지
대규모의 에너지 공급 수단으로 적절한 원자력은 방사성 재와 운전 안전성에 대한 근본적 해결책을 필요로 하고 있다. 현재 상업적으로 운전중인 원전의 운전 신뢰성 제고 및 차세대 원전의 개발을 통하여 사고를 방사성 재의 안전성을 확보하기 위하여 가속기의 기술과 원자력발전의 기술을 결합한 가속기 구동 소멸로 개념이 도입되었다. 이것은 방사성 재를 연료로 사용하여 비방사성 재로 변환시킴과 동시에 에너지를 발생시키는 기술로 방사성 재의 매립에 의하여 발생하는 안전성 문제를 해결할 수 있으며 따라서 에너지 공급원으로서 원자력 발전의 안전성을 확보할 수 있을 것이다. 또한 이 기술을 이용하여 자원은 풍부하지만 기존의 원자로에서 연료로 사용할 수 없는 토륨을 연료로 사용하여 해로운 방사성 재가 발생하지 않는 깨끗한 에너지원을 만들 수 있다. 이와 더불어 깨끗하고 무한한 에너지원인 핵융합 발전이 개발되어야 한다. 핵융합 발전로를 개발하기 위한 연구는 주로 미국, EC, 일본, 러시아의 4대 강국이 주도적인 역할을 수행하였다. 이들 나라들은 효율적인 핵융합로 연구를 위하여 국제공동연구인 ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor)계획을 시작하였으며, 2010년까지 ITER에서 핵융합발전을 실증한 후에 상업로의 전단계인 DEMO로를 건설하여 핵융합 발전을 실용화할 예정이다. 우리 나라도 대학과 연구소에서 국제적 수준의 연구를 진행시키기 위해 노력중이다.
위와 같이 차세대 원자로의 개발, 가속기 구동 소멸로 및 핵융합발전로와 같은 새로운 기술의 개발은 원자력의 안전성에 대한 불안감을 해소할 수 있으므로 미래의 궁극적인 에너지원으로서 원자력을 확대 사용할 수 있는 기반을 다져줄 것이다.

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