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원자력을 이용한 합성 가스 및 발전

전문가 제언: ○ 합성가스 생산은 많은 열과 전력을 요구하며, 생산 공정에서 고온의 열을 필요로 하므로 이산화탄소 발생의 원인이 된다. 원자력은 공해를 발생하지 않으므로 합성가스 생산에 이용이 연구되고 있다. 그러나 고온가스원자로의 헬륨가스 온도는 800~900℃에 달하나 합성가스 생산에 필요한 온도(900℃ 이상)보다 낮으므로 합성가스 생산 공정 선택에 제한을 받는다.

○ 합성가스 생산 공정에서 배출하는 고온의 합성가스는 통상 보일러에서 스팀을 가열하여 회수된다. 본 발명은 열역학 제2법칙(엔트로피)의 손실을 줄이기 위하여, 합성가스의 열을 보일러에서 저온 스팀을 발생하는 대신, 원자로에서 나오는 고온 헬륨 냉각재를 재가열하는 방법을 이용한다. 본 발명은 고온 합성가스로 원자력의 헬륨을 재가열함으로써 기존의 방법에 비하여 출력을 25% 이상 증가할 수 있음을 제시하고 있다.

○ 한국은 발전의 34%를 원자력으로부터 공급받고 있다. 에너지 자원의 부족과 지구 온난화 문제를 해결하기 위하여, 원자력의 수요가 계속하여 증가할 전망이다. 현재 20기의 원자로가 주로 기저발전을 담당하고 있으며, 다른 목적으로 사용되고 있지 않다. 한국원자력연구원은 담수생산용으로 원자로를 개발하여 완성단계에 있다. 또한 수소생산을 위한 초고온가스 원자로를 개발 중이다. 앞으로 고온의 열을 필요로 하는 기타 공정의 열효율과 경제성 개선과 관련하여 원자력 활용에 대한 연구가 필요할 것으로 본다.

저자: GREEFF, Isbella, Lodewina
자료유형: 특허정보