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[IT뉴스]수증기 대신 이산화탄소로 터빈 돌려 전기 만든다

온카뱅크관리자

2024-10-23 15:14:14

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
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          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="YdqYYjts50" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="한국원자력연구원 연구팀이 초임계 이산화탄소 발전 시스템을 개발하고 분기점에 도달하는 데 성공했다. 원자력연 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202410/23/dongascience/20241023151418825yyqw.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="xO255DUlHu" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202410/23/dongascience/20241023151418825yyqw.jpg" width="658"></p>
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            한국원자력연구원 연구팀이 초임계 이산화탄소 발전 시스템을 개발하고 분기점에 도달하는 데 성공했다. 원자력연 제공
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          <p dmcf-pid="GibHHc3IH3" dmcf-ptype="general">국내 연구팀이 수증기 대신 이산화탄소를 활용하는 차세대 발전 시스템 '초임계 이산화탄소(CO2) 발전 시스템'의 분기점을 달성했다. 실질적인 전력 생산이 가능한 수준에 도달한 것으로 평가된다.</p>
          <p dmcf-pid="HnKXXk0CHF" dmcf-ptype="general"> 한국원자력연구원은 차재은 선진SMR기술개발부 책임연구원팀이 초임계 이산화탄소 발전 시스템을 개발하고 국내 최초로 생산 전력이 투입 전력보다 커지는 분기점(Break-even Point)에 도달했다고 23일 밝혔다.</p>
          <p dmcf-pid="XL9ZZEphGt" dmcf-ptype="general"> 초임계 이산화탄소 발전은 액체와 기체의 성질을 동시에 갖는 초임계 상태의 이산화탄소로 전기를 생산하는 방식이다. 초임계 상태의 이산화탄소는 밀도가 높아 발전 터빈을 돌리는 힘이 수증기보다 강하다. 수증기를 활용한 기존 시스템보다 크기를 작게 만들 수 있고 마찰로 인한 에너지 손실과 부식 문제도 거의 없다.</p>
          <p dmcf-pid="ZP0llnGkX1" dmcf-ptype="general"> 이산화탄소를 초임계 상태로 만들기 위해서는 고온고압 상태로 만들어야 한다. 발전 시스템은 이산화탄소를 고압으로 만드는 압축기와 압축기를 구동하는 구동 터빈, 발전 터빈이 핵심이다. 지난 4월 연구팀은 발전 터빈 실증에 중점을 두고 초임계 이산화탄소 발전 시스템으로 100kW(킬로와트) 전력 생산에 성공했다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="5QpSSLHEG5" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="초임계 이산화탄소 발전 시스템의 핵심 부품인 압축기, 압축기 구동 터빈, 파워(발전) 터빈. 원자력연 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202410/23/dongascience/20241023151420205jena.png" data-org-width="680" dmcf-mid="y7ILLBc6HU" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202410/23/dongascience/20241023151420205jena.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            초임계 이산화탄소 발전 시스템의 핵심 부품인 압축기, 압축기 구동 터빈, 파워(발전) 터빈. 원자력연 제공
           </figcaption>
          </figure>
          <p dmcf-pid="1xUvvoXDZZ" dmcf-ptype="general">연구팀은 압축기 작동을 위한 구동 터빈을 개발해 이산화탄소를 압축시키면서 외부 열원의 온도와 이산화탄소 유량을 서서히 올리며 시스템을 실증했다. 실험 결과 투입 전력보다 발전 시스템에서 생산한 전력이 커지는 분기점에 도달한 것이 확인됐다. </p>
          <p dmcf-pid="tplaa9Dx5X" dmcf-ptype="general"> 초임계 이산화탄소 발전 시스템은 기존 증기발전 시스템의 1/10~1/20 정도 크기로 소형화할 수 있어 차세대 원자로, 태양열, 선박 배기열 등 다양한 열원과 함께 쓰일 수 있다는 게 장점이다.</p>
          <p dmcf-pid="FUSNN2wMtH" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 "시험개발연구에 착수한 지 4년 만에 발전 시스템에서 순출력을 생산하는 기준점과 운전 기술을 확보했다"며 "완전한 밀폐형 초임계 CO2 발전시스템 분야 세계 최고 수준의 기술력을 확보한 것"이라고 설명했다.</p>
          <p dmcf-pid="3uvjjVrRZG" dmcf-ptype="general"> 차 책임연구원은 "이번 분기점 달성 시험을 통해 밀폐형 고효율 초임계 이산화탄소 발전 시스템 개발 기술을 한국에서 최초로 성공시킬 수 있는 단계까지 이르렀다"며 "현재 목표로 하는 정격 출력 시험(총출력 500kW)을 달성하고 MW(메가와트)급 발전시스템 개발을 위해 연구를 지속하겠다"고 밝혔다.</p>
          <p dmcf-pid="0WcQQFiBZY" dmcf-ptype="general">[이병구 기자 2bottle9@donga.com]</p>
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        <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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