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| (사진=연합뉴스) |
[알파경제=(고베) 우소연 특파원] 일본원자력연구개발기구는 원자력 발전 과정에서 발생하는 부산물인 열화 우라늄을 활용해 새로운 유형의 축전지 개발에 착수했다고 니혼게이자이신문(닛케이)이 24일 전했다.
이 축전지는 전기를 저장하는 데 열화 우라늄을 사용하며, 방사선이 약해 인체에 미치는 영향도 비교적 작다고 평가되고 있다.
오는 2035년까지 재생 가능 에너지의 잉여 전력을 저장할 수 있는 축전지로서 실용화를 목표로 하고 있다.
천연 우라늄에서 연료로 유용한 우라늄 235를 분리한 후 남은 우라늄 238을 열화 우라늄이라고 부른다.
열화유라늄은 방사능을 가지고는 있으나 핵분열 반응 위험은 없어 저수준 방사성 폐기물로 관리되고 있다.
일본내 저장량이 1만 6000톤에 달하는 이 열화 우라늄은 원론적으로 고속 증식로에서 새로운 핵연료로 변환될 수 있는 잠재력을 지니고 있음에도, 현재 일본내에서는 원형로 ‘몬쥬’가 폐로가 결정되어 실용화 전망은 불투명한 상태이다.
여기서 원자력기구가 주목한 것은 '레독스 플로우 전지'이다.
이는 거대한 탱크를 갖춘 컨테이너형 고정용 축전지로, 수용액에 녹인 금속 이온의 반응으로 충방전된다.
리튬 이온 전지와 달리 넓은 토지에 설치되어 재생 에너지를 비축하는 데 사용된다.
현재 레독스 플로우 전지는 바나듐 같은 레어 메탈을 사용하지만, 수입시의 가격 변동과 높은 비용이 문제이다.
따라서 열화 우라늄을 사용하면 비용을 절감하고 일본내 열화 우라늄 저장량도 줄일 수 있는 가능성이 제시됐다.
열화 우라늄을 사용할 경우 손실률을 기존 바나듐 사용 시보다 크게 줄일 수 있어 배터리 성능 면에서도 개선이 기대된다. 이것이 성공하면 세계 최초의 성과가 될 것이다.
핵분열 연쇄 반응 없이 안전하게 방사선을 차단할 수 있는 구조로 설계된 이 축전지는 내부에 수분이 혼입되면 기능이 저하될 수 있어, 액체 성분 조정 등 추가 개선이 필요하다.
설치 장소는 방사성 물질 규제를 받아 원자력 발전소 구내나 연료 가공 시설 등으로 한정된다.
목표는 근처 전력 계통에 연결하여 재생 에너지의 수급 변동을 관리하는 고정용 축전지로 활용하는 것이다.
2024년 원리 실증 목표를 시작으로, 2026년에는 모바일 배터리 정도의 소규모 축전지 제작, 2028년과 2035년까지 점차 대규모 저장능력을 갖춘 축전지 개발을 계획하고 있다.
알파경제 우소연 특파원(wsy0327@alphabiz.co.kr)
