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핵융합로 트리튬수 처리 시스템의 연구개발 동향

전문가 제언: ○ 삼중수소로 잘 알려진 트리튬은 수소 동위원소로 질량수가 3이고 반감기가 약 12년인 방사성 원소 중 하나이다. 핵반응에 의해 만들어지며 핵폭발 실험에서도 방출된다.

– 트리튬은 추적자로 많이 이용되고 있고 수소폭탄의 주원료로 이용되며 핵융합 반응의 인공제어에도 사용된다. 최근 캐나다에서 확산을 이용하여 물로부터 기본 수소류로 트리튬을 전달한 후, 막 확산 트리튬 스트리핑 및 농축에 의해 물로서 트리튬을 제거하고 열확산에 의해 최종적으로 트리튬을 농축하는 방법을 개발하였다.

– 처리단계의 결합은 낮은 트리튬 농도에서 막 확산의 대량 처리 가능성과 최종 농축에 필요한 처리량이 작은 열적 확산이 간단하다는 것이 이 방법의 장점이다. 막 확산은 지지되거나 지지되지 않은 미세공성 또는 수소 투과기능금속막(Pd/Ag 합금)을 사용하였다.

○ 핵융합은 태양의 에너지발생과 같은 원리를 이용한 것이다. 중수소와 3중수소가 융합하여 헬륨을 형성하는 과정에서 에너지가 발생하는 원리를 이용하며 융합반응을 연쇄적으로 지속시키면 수소폭탄이 되지만 반응을 안전하게 제어하고 발생에너지를 출력시켜 전기를 생산하면 핵융합 발전이 된다.

○ 핵융합에너지 개발을 위한 ITER 국제컨소시엄이 2006년 말경에 프랑스의 주도하에 한국을 비롯하여 EU, 미국, 일본, 중국, 러시아, 인도 등이 공동이행협정에 서명하였다.

– ITER는 2008년부터 프랑스 남부의 Cadarache 연구소에 130억 달러 규모의 설비건설을 시작하여 10년 정도 걸려 완공할 것으로 예상하고 있다. 사업이 순조롭게 진행되면 30년 내에 상용화도 가능할 것으로 예측하고 있다. 환경단체들의 부정적인 비판에도 불구하고 이 사업이 성공하면 향후 인류의 에너지 및 환경문제 해결에 크게 기여할 수 있는 계기가 마련될 것으로 기대된다.

저자: YAMANISHI Toshihiko, IWAI Yasunori, ISOBE Kanetsugu, SUGIYAMA Takahiko
자료유형: 학술정보