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1. 원자력 안전 확보 기술 ( 과학적·합리적인 안전 규제의 정비·운용 ) (1) 온실효과가스 배출 삭감과 에너지 안정 공급을 동시 해결 - 원자력은 대규모이고 안정인 에너지 공급이 가능 . 또한 발전 과정에서 온난화 가스를 배출하지 않으므로 온실효과가스 배출 삭감과 에너지 안정공급에 직접적인 도움이 된다 . - 원자력 안전의 확보가 없이는 원자력을 안정적이고 지속적인 에너지 공급원으로서 이용할 수 없다 . - 규제 당국이 과학적·합리적인 안전 규제를 정비·운용하기 위해 「원자력 안전 확보 기술」의 개발은 필수 . (2) 보급 시나리오 / 필요 조치 - 기본적인 관점 : 국가의 원자력안전위원회가 책정한 안전연구계획 ( 원자력의 중점 안전 연구 계획 ) 에 따라 중점적이고 효율적으로 연구를 추진 . - 산학관 제휴 및 역할 분담 : 연구 분야별로 산학관의 전문가가 공유한 목표의 하에서 임해야 할 기술적 과제 , 그 과제에의 대응 방안 및 역할 분담 등을 명확히 하고 , 제휴하여 연구를 추진 (3) 온실효과가스 배출 삭감 가능성 (potential) - 설비 이용률의 10% 향상에 의해 연간 약 2500 만 톤의 CO2 삭감 . - 원자력 발전 이용에 의해 2015 년에 연간 약 1.7 억 톤의 CO2 배출량이 삭감된다 . ( ※ 2015 년 일본의 원자력 발전 용량을 50GW, 화력발전 (LNG) 대체를 가정 ) 2. 핵연료 사이클 관련 기술 (1) 기술의 개요 - 핵연료 공급에 불가결한 우라늄 농축에 대해 항상 최신 기술을 도입해 세계 최고 수준의 성능 및 경제성을 실현하고 , 상당 규모 ( 국내 수요의 1/3 정도 ) 의 자급률을 달성 - 사용이 끝난 연료를 재처리해 플루토늄 , 우라늄 등을 회수해 유효 이용 - 재처리의 과정에서 발생하는 고레벨 방사성 폐기물 등의 지층 처분에 관한 기술은 최종 처분을 실현해 가는데 있어서 불가결 - 발생하는 폐기물의 안전하고 효율적인 처리 처분을 실현해 폐기물량의 저감과 자원의 재이용에 연결하기 위해 저레벨 방사성 폐기물의 처리 처분이나 원자력 시설의 폐지 조치를 안전하고 합리적으로 실시하기 위한 필요한 기술개발을 실시 (2) 보급 시나리오 / 필요 조치 - 민감한 기술로서 국제적인 비핵확산 체제 하에 있는 농축기술 개발은 관민 일체 프로젝트 수행이 불가결 - 재처리 기술은 원자력 기구가 로카쇼 ( 六ヶ所 ) 재처리 공장의 설계·건설·시운전에 대해 인적 협력이나 기술 정보의 제공을 실시하여 기술 이전 중 . - 고레벨 방사성 폐기물의 처분은 일 경제산업성 자원에너지청이 중심이 되어 설치한 「지층 처분 기반 연구개발 조정회의」를 통해 관계 연구개발 기관이 제휴·협력하여 연구개발 . - 저레벨 방사성 폐기물 , 폐지 조치는 산학관 제휴를 기본으로 사회 니즈를 토대로 한 기술개발 추진이 필요 . 3. 차세대 경수로 , 중소형로의 개발 (1) 기술의 개요 - 공급 안정성이 뛰어난 원자력은 유일한 청정 기간 ( 基幹 ) 전원으로 , 경제성장에 필요한 전력을 비교적 저비용으로 안정적으로 공급할 수 있으므로 이산화탄소의 배출 삭감과 경제발전의 양립에 이바지하는 에너지원 - 2050 년을 향해 현재 국내외 주류인 경수로 실용 기술의 개량과 혁신적 신형로 등의 선진적 원자력 발전 기술의 개발이 필요 . 구체적으로는 안전성 , 경제성 , 신뢰성 등을 큰 폭으로 향상시킬 차세대 경수로의 기술개발 , 도상국이나 크고 작은 도서국 등에 대해 중소 규모의 발전 수요에 대응 가능한 소형 중소형로의 기술개발이 있다 . (2) 보급 시나리오 / 필요 조치 - [ 차세대 경수로 ] `06 년부터 전기사업자·메이커·학식 경험자 등의 참가와 더불어 관민 일체가 되어 사업화 조사를 실시 . 세계 표준을 획득할 수 있는 높은 혁신성을 지닌 기술 , 참가 메이커 각 사에 공통되는 기반적 기술을 기본 원칙으로 전기사업자로부터의 공통적 요구사항 및 요구수준에 근거해 개발 항목을 검토 . -[ 중소형로 ] 원자로 메이커가 연구기관 등과 협력하면서 연구개발을 실시 . 개발 리스크가 높은 연구개발이나 파급효과가 큰 연구 개발에 대해 제안 공모 방식에 의해 국가가 지원 . - 차세대 경수로의 기술개발은 국내뿐 아니라 해외시장도 시야에 넣어 세계 표준을 획득 할 혁신 기술의 개발을 위한 대처가 중요 (3) 기술의 국제 전개 - 중소형로 기술에 대해서는 일·미 협력의 프레임워크 안에서 IAEA 등이 간 도상국의 니즈조사 등을 기본으로 설계 요건을 정리해 이미 검토되고 있는 설계 개념을 조사 . 또한 중소형로에 관한 호혜적인 기술 분야에서 공동 연구개발을 검토함과 동시에 , 연구 성과의 활용을 통해 도상국 등에 대한 일본의 원자력 발전 기술의 국제전개를 촉진하여 원자력 산업의 보다 나은 국제 경쟁력 강화를 목표로 한다 . 4. 고속 증식로 (FBR) 사이클 기술 (1) 기술의 개요 - 고속 증식로 사이클 기술은 발전 과정으로 , 이산화탄소를 배출하지 않는다는 원자력 발전 공통의 특징을 지니고 있고 , 장기적인 에너지 안정공급에 크게 공헌하는 것으로 , 방사성 폐기물의 잠재적 유해도의 저감에 공헌할 가능성을 가진다 . (2) 보급 시나리오 / 필요 조치 - 원자력 발전을 세계적인 온실효과가스 배출량 삭감에 이바지하기 위해서는 우라늄 자원의 이용 효율을 비약적으로 높이는 고속 증식로 사이클 기술의 도입이 필요 . 장래적으로 일본의 기술을 세계적으로 전개할 수 있으면 환경 문제에 대한 국제적인 공헌이 기대된다 . 비핵 확산 등의 과제에 유의한 , GIF, GNEP 등의 다국간 협력 하에 검토를 진행 . - 이 연구개발은 독립행정법인 원자력기구를 핵심으로서 진행 . 향후 , 필요 자금이나 요원을 확보해 나가기 위해 연구개발형 독립행정법인의 제도 등의 개혁을 계속적으로 검토해 갈 필요가 있다 . (3) 기술의 국제 전개 - GIF 나 GNEP 등의 국제적 프레임워크를 활용 , 고속 증식로 사이클 기술의 연구개발 관련의 국제 제휴를 진행시킴과 동시에 , 일본의 기술을 국제 표준으로 할 수 있도록 하고 있다 . - 2008 년도 운전 재개 예정인 원형로 「몬쥬」를 국제적인 연구의 장으로서 사용한다 . 5. 원자력 에너지의 착실한 이용에 이바지하는 기초 기반 연구 (1) 기술의 개요 - 원자력의 지속적인 발전에 이바지할 해수에서 우라늄 등의 유용 금속을 회수하는 포집재의 개발 , 수명이 긴 핵종의 단수명화 등에 의한 방사성 폐기물 처분의 부담을 큰 폭으로 경감시키기 위한 분리 변환 기술 등의 연구개발 . - 원자력 에너지의 착실한 이용에 이바지하기 위해 원자력 시설의 설계나 그 기초가 되는 핵공학·노 ( 爐 ) 공학의 연구 , 연료·재료 공학의 연구 , 환경·방사선 공학의 연구 등 , 원자력의 기초·기반기술의 연구개발 . (2) 보급 시나리오 / 필요 조치 - 일본 원자력연구개발기구는 일본 유일의 원자력 종합 연구기관으로서 조사 ( 照射 ) 가 끝난 시료 , 핵연료 물질 및 방사성 물질을 취급하는 기초·기반 연구 시설의 유지 및 최신의 고도 분석 기술을 이용한 시험 연구 장치를 적시에 도입 및 정비하여 이를 기반으로 기초 연구에서 응용 연구까지를 일체적으로 추진함과 동시에 , 대학 , 민간 등과 제휴한 원자력 기술개발의 플랫폼을 제공한다 . 또한 산업계 등의 요청에 부응한 연구를 효율적으로 진행하기 위해 원자력 에너지 기반 제휴 센터의 기능을 강화해 , 산업계와 일체적으로 추진할 수 있는 체제를 정비한다 . - 계속하여 연구개발형 독립행정법인의 제도 등의 개혁을 검토해 갈 필요가 있다 . (3) 기술의 국제 전개 - 향후 예상되는 아시아 지역 등에 원자력 에너지 기술이 급속하게 전개되는 것에 대응하기 위해 각국에서 행해지는 기술자 연수의 지도자를 육성하기 위한 연수 체제를 정비 , 최첨단 기술을 갖춘 세계적인 원자력 연수 센터로서 공헌하고 , 원자력 기술자의 육성에 임한다 . - IAEA, OECD/NEA 등의 국제기관의 활동에 적극적으로 참가하고 제휴하여 학술적 , 공학적 시점에서 국제사회를 선도함으로써 국제적으로 공헌함과 동시에 기술 보급을 도모하여 국제 표준화를 목표로 한다 . 6. 핵융합 에너지 (1) 기술의 개요 - 핵융합 에너지는 가벼운 원자핵끼리 융합시켰을 때에 발생하는 막대한 에너지를 이용한다 . - 경수로 , 연료 사이클 기술 등의 기존 원자력 기술에 비해 핵융합 에너지에서는 반응이 연쇄적으로 일어날 우려가 없어 안전성이 뛰어나다는 점 , 연료가 풍부하고 지역 편재성이 없다는 점 , 고레벨 폐기물이 발생하지 않는다는 점에서 장래의 에너지로서 우위성을 가진다 . - 화석연료를 사용하는 발전에 비해 온난화 가스를 배출하지 않는다는 점 , 연료 고갈의 우려가 없다는 점에서 절대적인 우위성을 가진다 . (2) 보급 시나리오 / 필요 조치 - 연구기관이나 대학 , 산업계 , 행정 등으로 구성되는 핵융합 에너지 포럼에 있어 , 일본 내 의견을 집약해 산학관의 상호적인 제휴를 도모하고 있다 . 또한 국내 제휴만이 아니라 , ITER 계획이나 폭넓은 접근을 통한 다국적 국제 협력을 추진하고 있고 , 그밖에 미국·유럽·한국·중국과 2 국간의 연구 협력 협정을 체결해 아시아 , 나아가 세계의 거점으로서 연구자 교류나 공동 연구를 추진 . - ITER 계획 및 폭넓은 접근은 정부 협정에 서명한 국제적인 약속에 근거하는 사업으로서 필요한 자원 배분을 실시하고 추진 . (3) 기술의 국제 추진 - 국제 공동 프로젝트로서 실시해 참가국 간에 경비를 분담하여 성과 공유의 의의가 큰 ITER 계획을 일본·유럽·미국·러시아·중국·한국·인도의 7개국 국제 협력 프로젝트로서 실시하고 있다 . 일본은 ITER 기구에 기구장을 파견하고 있는 것 외에 , ITER 주요 기기의 조달을 담당해 일본의 기술이 많이 채택되고 있는 등 , 유럽과 함께 ITER 계획을 선도하고 있다 . - ITER 계획을 보완·지원하는 선진적 핵융합 연구개발인 「폭넓은 접근」을 일본과 유럽의 협력에 의해 일본에서 실시하고 있다 . 원형로 설계 등의 선구적인 실시로 해당 기술의 국제 표준화가 전망된다 . 7. 원자력에 의한 혁신적 수소 제조 기술 (1) 원자력 에너지의 다양한 이용 (CO2 배출 없이 수소를 제조 ) - 탄산가스 배출량의 삭감을 위해서는 수소는 화석연료 대체의 유력한 후보이다 . 2020 년 , 2030 년 이후 , 대량의 수소 수요에 대응하는 새로운 수소 공급 설비가 필요 . - 기존 기술에 의한 수소 제조 ( 수증기 개질법 ) 는 제조 프로세스로 대량의 탄산가스를 배출 . - 온실효과가스를 배출하지 않고 경제적이고 안정적인 제조가 가능한 , 고온 가스로에서 고온열을 이용하는 혁신적 수소 제조 기술 (2) 보급 시나리오 / 필요한 조치 - 연구개발은 기반 연구에서 실증 연구로 이행되고 있으며 , 수소 제조 장치를 제작하는 화학 플랜트 메이커 및 , 연료전지 자동차 등에 수소를 공급하는 수소 공급사 및 수소 환원 제철 등을 실시하는 제철 회사 등의 수소 사용자로서의 산업계와 강하게 제휴하면서 , 기반기술의 확립 , 실증 시험에 이르기까지 정부의 방침 하에 산학관이 일체가 된 연구개발 체제가 필요 . 덧붙여 제철에 대해서는 지구 온난화 대책으로서 수소를 이용한 환원 제철 기술의 개발이 진행되고 있다 . - 실용화를 위해서는 수소 순환 사회의 실현을 위한 사회 기반 및 제도의 정비가 필요 . (3) 기술의 국제전개 - IS 프로세스는 2008 년부터 제 4 세대 원자력시스템 국제포럼 (GIF) 에 있어 , 초고온 가스로 (VHTR) 에 관한 수소 제조 프로젝트 ( 일본 , 미국 , 프랑스 , 한국 , 캐나다 , 유럽원자력공동체 ) 를 개시한다 . 또한 프랑스 원자력청 , 한국 원자력연구소 , 중국 칭화 ( 淸華 ) 대학과 각각 수소 제조에 관한 정보를 교환하고 있다 . 8. 양자빔 기술에 의한 지구환경 보전기술의 개발 (1) 기술의 개요 - 양자빔은 재료 개질이나 미세가공이 뛰어난 전자·이온· RI 빔 , 미소시료의 구조해석이 뛰어난 방사광 (X 선 ), 경원소나 자성체 해석에 뛰어난 중성자선 물질·재료를 원자 레벨로 「보다」「만들다」가 가능한 기반기술이다 . - 양자빔 기술을 고도화·활용함으로써 재료 개발에 돌파구를 마련해 연료·태양전지나 수소 저장용 고기능성 재료 , 해수로부터 우라늄 등의 유용금속을 회수하는 포집재의 개발 , 환경 내성·정화 능력에 뛰어난 식물종의 창출 등에 의해 지구환경 보전에 공헌하는 기술을 개발한다 . (2) 보급 시나리오 / 필요 조치 - 양자빔 시설이 있는 독립행정법인 등의 연구기관과 산업계 , 대학과의 제휴 연구체제 하에 실시한다 . 특히 SPring-8, 대강도 양자 가속기 시설 (JPARC), 포톤 팩토리 (PF; Photon Factory), RI 빔 팩토리 (RIPF) 등의 첨단적 양자빔 시설을 핵심적인 거점으로서 연구개발을 추진해 얻어진 연구성과는 산업계에 의해 신속히 실용화할 수 있는 제휴 체제를 구축한다 . - 관계된 연구기관이나 민간기업과의 제휴 강화가 필요하다 . 그러기 위해서는 민간기업 등에 의한 각종 양자빔 시설의 횡단적이고 적극적인 이용을 촉진 및 지원해야 한다 . - 사회적인 인지도를 향상시키기 위해서는 연구성과의 조속한 실용화 ( 상품화 ) 가 무엇보다도 중요하므로 강력한 산학관 제휴 체제를 구축한다 . (3) 기술의 국제전개 - 각종 양자빔 시설을 국제 공공재로서 외국인 연구자에게도 개방한다 . - 이미 아시아 원자력 협력포럼의 프레임워크로 방사선 이용 기술을 보급하고 추진하고 있지만 , 보다 가속화한다 . |
