뉴스 아카이브: 2025년 8월 25일

핵융합 에너지의 상용화를 위한 전 세계의 도전이 가속화되면서 연구개발의 방식 또한 진화하고 있다. 기존의 방식처럼 고온의 플라즈마를 안정적으로 유지하는 물리적 실험만으로는 충분하지 않다는 것이 전문가들의 의견이다. 이에 수천만 개의 변수와 수십 테라바이트의 실험데이터를 분석하고 이를 바탕으로 최적화된 플라즈마 조건을 예측할 수 있는 디지털 기반의 연구 생태계가 핵심 경쟁력으로 떠오르고 있다. 이러한 전환의 최전선에서 한국핵융합에너지연구원(KFE) 핵융합디지털연구본부는 슈퍼컴퓨팅 기반의 시뮬레이션, 디지털 트윈, 인공지능(AI) 기술을 융합해 미래형 핵융합 연구의 패러다임을 새롭게 그려나가고 있다. 핵융합디지털연구본부는 핵융합 실험과 이론을 연결하는 디지털 플랫폼을 구축하기 위해 출범했다. 실험에서 얻어진 방대한 데이터를 분석하고 시뮬레이션을 통해 이론적 모델을 검증하며 그 결과를 가상의 실험 환경으로 구현하는 것이 이들의 주된 임무다. 이를 통해 미래 핵융합로의 설계부터 운전, 제어까지 전 과정의 소프트웨어화를 실현하는 것이 목표다. 최근에는 KSTAR 기반의 Virtual KSTAR 개발과 더불어 인공지능 모델을 탑재한 디지털 실험 환경 구현에 집중하고 있으며 혁신형 소형 핵융합로(SFFR) 개념설계용 소프트웨어 개발에도 착수했다.

세계는 지금 에너지 전환이라는 전례 없는 대전환기를 맞고 있다. 기후위기에 대응하기 위한 탄소중립 이행이 산업 전반의 구조를 바꾸고 이에 따라 안정적이면서도 지속가능한 에너지원 확보가 전 세계의 핵심 과제가 되고 있다. 특히 재생에너지의 간헐성을 보완하고 전력계통의 신뢰도를 높이기 위한 수단으로 원자력이 재조명받고 있다. 기술적으로는 더 작고, 더 안전하며, 빠르게 설치할 수 있는 ‘차세대 원자로(SMR, 소형모듈원전)’가 그 중심에 자리잡고 있다. 이러한 흐름 속에서 국내외 EPC 산업을 대표하는 현대건설은 단순 시공을 넘어 에너지를 추구하는 기업으로의 전환을 꾀하고 있으며 SMR과 SFR, MSR 등 차세대 원전 기술을 기반으로 글로벌 시장 진출과 사업 다각화를 동시에 추진 중이다. 특히 미국 미시간주에서 진행 중인 세계 최초 SMR-300 실증 프로젝트를 기점으로 본격적인 실증과 상용화 단계에 돌입했으며, 원자력 사업 관련 미국·유럽을 비롯한 주요 선진국 시장에서 설계부터 운영까지 전 주기를 아우르는 포트폴리오를 확장하고 있다.

Mitsubishi Electric Corporation (도쿄증권거래소: 6503)은 대만의 산업기술연구원(ITRI) 및 대만담배주류공사(TTL)의 Jhunan Brewery와 협약을 체결하고, 탄소포집 및 활용(Carbon Capture and Utilization, CCU) 기술의 실증 시험을 시작하기로 했습니다. 이번 협약에 따라, TTL Jhunan Brewery에서 맥주 생산 중 배출되는 CO₂를 포집한 후 정제하고, 이를 해당 양조장의 자체 음료 제조 공정에 재활용하게 됩니다. 이는 탄소 재활용(Carbon Recycling)을 촉진하고 산업 탈탄소화(Decarbonization)를 지원하는 것을 목표로 합니다. 이번 협력은 2024년 4월 Mitsubishi Electric과 ITRI 간 체결된 지속가능 기술 공동연구 협약을 바탕으로 확대된 것입니다.

Northern Lights 프로젝트가 공식적으로 운영을 시작했으며, 최초의 CO₂ 물량이 주입되어 북해 해저 2,600미터(1.6마일) 지점에 안전하게 저장되었습니다. 이 시설은 제3자를 위한 세계 최초의 개방형 CO₂ 운송 및 저장 네트워크로, 유럽이 산업계 온실가스 배출을 감축하려는 노력에 있어 획기적인 이정표를 세웠습니다. Heidelberg Materials의 Brevik 시멘트 공장에서 포집된 CO₂는 Northern Lights의 Øygarden 시설로 선박을 통해 운송되며, 하역 후 100km 길이의 파이프라인을 통해 Aurora 저장소로 이송되어 주입됩니다. 이 합작 사업은 Equinor, Shell, TotalEnergies가 동등한 지분으로 소유하고 있으며, Equinor가 건설과 운영을 총괄하고 있습니다. Equinor의 MMP 부문 부사장 Irene Rummelhoff는 다음과 같이 밝혔습니다: “CO₂ 포집, 운송 및 저장과 같은 새로운 가치사슬을 구축하려면 정부, 산업계, 고객 등 가치사슬 전반의 협력과 노력이 필요합니다. Northern Lights가 가동됨으로써 이러한 협력이 가능하다는 것을 입증했습니다.” 또한 그녀는 다음과 같이 덧붙였습니다: “이제 우리는 Northern Lights 파트너십을 대표하여 안전하고 효율적인 운영을 이끌어 나갈 것이며, 이를 통해 유럽 내 CCS의 추가 개발을 위한 디딤돌로 삼기를 기대합니다.”

전남 광양시가 철강 중심의 산업 구조를 넘어 이차전지·수소·스타트업을 3각 축으로 첨단산업 도시로의 도약을 추진 중이다. 이들 주력산업에 대한 경쟁력 강화와 위기 대응, 고부가가치 신산업 육성을 결합해 양질의 일자리 창출과 지역경제 활성화를 본격화해 나간다는 전략이다. 광양시에 따르면 국내에서 유일하게 리튬 원료 확보부터 전구체·양극재 대량 생산, 폐배터리 재활용까지 모든 공정을 한 도시 안에서 완결하는 이차전지 풀 밸류체인을 갖췄다고 밝혔다. ‘하얀 석유’로 불리는 리튬은 그동안 중국산 탄산리튬 의존도가 높았으나 광양은 자립형 공급 체계를 통해 원료 생산의 핵심 거점으로 부상했다. 포스코필바라리튬솔루션은 호주산 광석을 활용해 연 4만3000톤의 수산화리튬을 생산하고 있으며 포스코리튬솔루션은 아르헨티나산 염수를 활용한 연 2만5000톤 규모의 리튬 생산 체계를 올해 준공 목표로 준비 중이다. 전구체는 니켈·코발트·망간 등 금속을 결합한 소재로 리튬과 합성해 양극재로 가공되며 그동안 국내 수요의 90% 이상을 수입에 의존해 왔다. 하지만 지난 6월 율촌산단에 연 4만5000톤 규모의 포스코퓨처엠 전구체 공장이 완공되면서 생산이 본격화됐다. 양극재 생산에서도 포스코퓨처엠 광양 양극재 공장이 단일 공장 기준 세계 최대 규모로 연간 9만톤 생산 능력을 보유하고 있다. 이는 60kWh급 배터리를 장착한 전기차 약 100만 대분에 해당한다. 현재 하이니켈 NCM, NCMA 계열 양극재를 양산 중이며 향후 4만5000톤 규모의 5단계 NCA 양극재 공장이 추가 준공되면 연산 13만5000톤을 넘어설 전망이다. 이차전지 산업의 완결을 위한 재활용 인프라도 갖췄다. 광양 포스코HY클린메탈의 폐배터리 리사이클 공장은 연간 1만2000톤의 폐배터리에서 블랙파우더를 추출해 니켈 2500톤, 코발트 800톤, 탄산리튬 2500톤 등을 회수하는 설비를 운영한다. 회수된 금속 자원은 다시 전구체·양극재 공정에 투입돼 이차전지 소재 산업 전반에서 지속가능한 친환경 순환경제 모델을 구현하고 있다. 포스코그룹에서는 앞으로 10년간 광양에 4조4000억원 이상을 투자해 이차전지와 수소 산업 인프라를 지속 확대할 계획이다. 출처 : 에너지신문(https://www.energy-news.co.kr)

국내 연구진이 간단한 열처리만으로 이산화탄소(CO₂)를 선택적으로 투과시킬 수 있는 고분자 분리막을 개발해 이산화탄소 포집 비용을 획기적으로 줄일 수 있게 됐다. 한국연구재단은 서강대학교 이종석 교수팀이 높은 이산화탄소 분리성능과 뛰어난 장기 안정성을 갖는 '외부 유래 미세다공성(Microporous) 고분자 분리막'을 개발했다고 25일 밝혔다. 외부 유래 미세다공성 고분자 분리막(EMPM)은 고분자의 뒤틀린 구조에서 기공이 생기는 미세다공성 고분자와 달리 외부 공정을 통해 고분자 사슬을 재배열하고 연결해 인위적으로 안정적인 미세기공을 형성시킨 고분자 분리막이다. 분리막 기술은 특정 물질만을 선택적으로 투과시켜 혼합물을 분리하는 기술로 에너지 소비를 획기적으로 줄일 수 있다. 기존 이산화탄소 상용 고분자 분리막은 기체 분리 성능이 낮고 고압의 응축성 가스에 의해 선택도가 감소하거나 시간이 지남에 따른 물리적 노화로 성능이 저하된다는 한계가 있었다. 이번에 연구팀은 간단한 열처리만으로 기존 고분자 분리막 소재의 고질적인 한계인 투과도-선택도 간 '트레이드오프(trade-off)' 문제를 해소하고 안정성 문제까지 해결한 새로운 개념의 외부 유래 미세다공성 고분자 분리막을 제시했다.

한국수력원자력이 짐바브웨에 혁신형 소형모듈원자로(i-SMR) 도입을 추진하며 아프리카 원전 시장 진출의 교두보를 마련했다. 한수원은 22일 방사선보건원에서 짐바브웨 교육혁신연구개발센터(CEIRD)와 업무협약을 맺고, i-SMR 도입을 위한 예비타당성조사 등에 협력하기로 했다고 25일 밝혔다.

태양광 인버터 전문기업 다쓰테크(대표 금만희)가 125kW급 신형 인버터 출시를 앞두고 상업용 및 중대형 시장 공략을 본격화한다. 다쓰테크는 “10월 공개될 이번 제품은 국내 기술로 구현한 최고 수준의 성능으로 태양광 인버터 시장의 새로운 기준이 될 것”이라고 25일 밝혔다. 다쓰테크는 이번 제품의 핵심 목표를 100kW~1MW 이하급 시장으로 설정했다. 특히, 대형 상업용 건물과 중규모 발전사업자가 주도하는 분야에서 중국산 제품이 점유한 경쟁 구도를 국산 기술로 돌파한다는 전략이다. 순수 국산 기술로 빚어진 이번 신제품은 12개의 MPPT와 최대 24채널 입력을 제공해 다양한 발전 환경에서도 최적의 성능을 구현하며, GMPPT(글로벌 MPPT) 기능을 탑재해 그늘이나 패널 오염 시에도 발전 효율 저하를 최소화했다. 또, IV 스캔을 통한 실시간 이상 감지와 급격한 부하 변동을 제어하는 알고리즘도 적용돼 안정성과 신뢰성이 크게 향상됐다.

인도 태양광 산업이 2030년대 중반까지 중국에 이어 세계 2위 규모로 성장할 것이라는 전망이 나왔다. 하지만 이를 실현하려면 미국 시장 관세 장벽과 중국산 원자재·장비 의존이라는 두 가지 과제를 넘어야 한다. 블룸버그NEF는 22일(현지시각) 보고서에서 인도의 태양광 기업들이 빠르게 성장하고 있지만, 무역 긴장과 공급망 제약이 동시에 부상하고 있다고 분석했다. 블룸버그NEF 로히트 가드레는 미국이 인도산 태양광 제품에 부과할 관세가 이달 말까지 최대 64%에 달할 수 있으며, 이는 인도 제조업체들을 가장 크고 수익성 높은 해외 시장에서 밀어낼 수 있다고 전망했다. 그는 많은 이들이 인도가 ‘우방국 공급망(friendshoring)’의 수혜국이 될 것으로 기대했지만, 이번 관세는 정반대의 결과를 가져올 수 있다고 설명했다.

21일(현지시각) 미국 탄소포집 업체 아이온 클린 에너지(ION Clean Energy)가 소규모 산업 현장용 모듈형 탄소포집 장치 ‘ICE Blocks’를 발표했다. 보일러·발전기 등에서 연소가 끝난 뒤 배출되는 가스에서 이산화탄소만 골라내는 연소 후단 포집 방식을 모듈러 설계와 결합해, 대형 설비 없이도 설치·운전이 가능하도록 한 장치다. 그동안 CCUS는 발전·정유·철강 등 대형 배출원에 집중됐다. 막대한 초기비용과 장기 안정 운전이 필요했기 때문이다. 실증 프로젝트 상당수가 목표 포집량에 못 미치고, 저장소 안전성 논란까지 겹치며 상용화도 더뎠다. ICE Blocks는 이산화탄소 포집부, 배기가스 덕트, CO₂ 압축·건조, 용매·정비 탱크 등 핵심 설비를 단일 프레임에 통합한 일체형 모듈이다. 현장 규모에 맞춰 여러 크기로 제공되고, 운송이 쉬워 전기·배관만 연결하면 곧바로 가동할 수 있다. 아이온의 3세대 액상 흡수제 'ICE-31'를 적용해 흡수 속도와 에너지 사용, 암모니아·용매 배출 억제를 동시에 개선했다.

한국과학기술원(KAIST)은 생명화학공학과 고동연 교수 연구팀이 미국 MIT 화학공학과 T. 앨런 해튼 교수팀과 공동으로 전도성 은나노 파이버 기반 한 초고효율 전기 구동 DAC기술을 세계 최초로 개발했다고 25일 밝혔다. 기존 DAC 공정은 흡수 및 흡착된 이산화탄소를 다시 분리하는 과정에서 100℃ 이상의 고온 증기가 필요했다. 이 과정에서 전체 에너지의 70%가 소모될 만큼 에너지 효율성이 중요한 공정이며, 복잡한 열교환 시스템이 필수적이어서 경제성 확보가 어려웠다. 연구팀은 이 문제를 '전기로 스스로 뜨거워지는 파이버 (섬유)'로 해결했다. 마치 전기장판처럼 섬유에 전기를 직접 흘려 열을 발생시키는 '저항 가열(Joule heating)' 방식을 도입한 것이다. 이 기술은 스마트폰 충전 수준인 단 3V의 낮은 전압만으로 80초 만에 섬유를 110℃까지 빠르게 가열한다. 저전력 환경에서도 흡착과 재생 사이클을 획기적으로 단축하며, 기존 기술 대비 불필요한 열 손실을 약 20%나 줄이는 성과를 거뒀다.