향후 대한민국이 나아가야 할 에너지사업 전반에 대한 대략적 전망

아래는 결론을 말씀드리기 위한 참고의 자료들 입니다.

현재 대한민국에서 수력 원자력 발전이 차지하는 위치와

실제 발전량

 

그리고 태양광산업의 현 주소와 실제 발전량을 서로 정확한 실측 데이터를 비교하고

 

본문에서 대안으로 제시하는 핵융합 에너지 사업과 

조력발전시설 건립의 현재 존재하는 조력발전소 1기의 실제 발전량과 현 주소를 데이터로써 먼저 보고

 

아래 결론을 다시 한 번 읽어 주시기를 청원합니다.

(조력발전 사업의 강력한 추진을 건의하는 국민제안)

 

 

 

 

 

 

 

 

국내 최대규모의 수력발전 시설인 소양강 댐의 발전 용량은 연간 6,100만 KW/h 입니다.

MW 단위로 환산시 61,000 MW/h 입니다.

 

일일 발전량은 167,123 KW/h

MW 단위로 환산시 167MW/h 가 일일 발전량이 됩니다.

원전 한 기의 대략 1/4 수준의 발전량을 자랑하지만

대한민국에서 이보다 더 크거나 이에 근접하는 수력발전 시설을 더 건립하는것은 현재 불가능합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

현재 가동중에있는 시화호 조력발전 시설의 발전 용량은 무려 일일 254 MW/h

소양강댐 1.52기 규모의 엄청난 발전설비 입니다.

연간 발전 용량은 92,710MW/h 입니다.

또한 시화호의 수질개선에 가장 결정적인 공헌을 한 시설이기도 합니다.

무엇보다 더 건설하는것이 가능하고

동해안의 해저 조류를 이용한 조력발전 현실화시 

대한민국에 원전가동은 더이상 필요하지 않습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

건설이 시도되었으나 현재 무기한 연기중인 가로림만 조력발전소 입니다.

일일 발전량 520 MW/h 

연간 발전량 189,800 MW/h 를 목표로하는 본격적인 원자력 발전소급의 발전 시설입니다.

 

즉

지금 당장에 건설과 동시에 실제로 원전 한 기를 대체하는 것이 가능한 시설입니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

상기 설비 용량이 진실일 경우 아래 GW 단위 표기는 소숫점 표기를 , 로 오기한 것으로 보여집니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

아래에 대한민국 원자력 발전소의 각각의 일일 발전 용량이 표기되어있습니다.

고리원전 2호기의 설비 용량이 일일 650MW/h 입니다.

가로림만 조력발전 설비는 명백히 고리 1호기와 2호기 사이에 위치하는 엄청난 발전설비 입니다.

 

심지어 고리 1호기나 2호기등 원전설비에 비하여서

 

유지 및 보수 지속적인 윤용비와 인건비 

안전설비의 유지 

실제 운용상의 안전

최종적으로 수명까지

 

모든면에서 월등히 우월합니다.

(그 시설을 철거하고 정리한 뒤 있던 자리에 재건립도 가능합니다.)

(건축을 이용한 발전설비이기 때문입니다.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

아래는 위의 모든것을 향후 대체할 수 있는 차세대 에너지원 중 

현재 실제 현실상에 유일하게 실물의 견본이 존재하고 있으며 앞으로도 대안이 없을것임이 확실한

핵융합발전설비의 롤 모델입니다.

(왜 앞으로도 대안이 없을것인지는 별첨되는 영문 논문자료를 참조하여 주십시오)

 

지금까지의 모든 발전 설비들은 일일 발전량이 MW 단위로 세자릿수이며

연간 발전량은 100만에서 1000만 MW 단위의 설비들입니다.

GW 단위로 따지더라도 연간 1,000 GW 에서 10,000 GW 까지 커버가 가능한 발전 설비들 입니다.

(설비 하나당)

 

 

당장 최종 목표인 핵 융합 원자로 실제 가동 시점에 필요한 기존 설비들의 목표 연 발전 총 량이 140,000GWh 에 달압니다.

(핵 융합 원자로가 기존설비를 대체해야 할 모든 기존 발전설비들의 연간 발전량의 총량)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

아래는 위의 현존하는 설비들에 비하여

현재 실제 가동중인 태양광 산업의 규모와 목표입니다.

 

 

 

 

 

지상 태양광 설비의 현재의 연간 발전 총량은 4.1 GW 입니다.

설비 하나가 아니고

 

대한민국에 존재하는 모든 지상태양광 발전 설비의 전체 발전 총 량이 그것밖에 안됩니다.

 

즉 단위 지표면적당 연간 발전 총량의 효율이

일반 가정의 보조발전용도 또는 차량 또는 항공기용 보조발전 용도로는 쓸 수 있어도

(그나마 운송수단 주력발전 설비로는 사용이 거의 불가능합니다.)

 

무엇보다

산업현장에서 연간 필요로하는 에너지 소모를 충당하기에는 절대적으로 부족한 설비입니다.

대한민국의 전체 산업시설가동을 커버하는것이 불가능한 수준의 설비라는 뜻입니다.

 

지금 당장의 140,000GWh 와 지금 당장의 4.1 GWh 의 차이는 막대한 것입니다.

(태양광 패널 하나당 발전 효율이 지금의 34,146 배가 되어야만 시장성의 확보가 가능한데)

(아무도 그 견본을 내놓기 까지 몇년이 걸릴 것인지를 추산할 수가 없습니다.)

(중요한 것은 탈원전 저탄소화는 지금 당장 필요한 사안입니다.)

 

아래는 새로운 신소재들의 현재 발전 현황입니다.

https://100.daum.net/encyclopedia/view/73XXXKSN5617

새로운 기술로 유리창을 태양광패널로 만드는 영국

 

월 발전량 5KW/h 연간 발전 총량은 60 KW/h 이며

목표로하는 140,000 GW/h 를 달성하기 위하여서는 상기 패널이 총 2,333,333,333(이천 삼백만) 개가 필요합니다.

1.2 x 0.6 = 0.72m² x 2,300만 = 16,560,000m² (천육백오십육만 제곱미터) 16.56Km²의 총 면적이 요구 되는데

서울시의 총면적이 605.02 Km² 의 면적입니다.

 

(서울시의 구 하나의 절반에 가까운 면적입니다.)

 

물론 시화호 저수면적 보다는 적은 면적이지만 (42 Km²)

상기 패널은 아직 제작 단계이며

지상 부지와 저수면적은 비교할 수가 없습니다.

 

가로 세로 3.94 Km 의 길이가 필요한 일입니다.

 

즉 가로 세로 4Km 이상의 부지를 확보해야하는 일인데

인천국제공항 총 면적 (47 Km²) 의 1/3 을 조금 넘습니다.

 

물론 이는 단순히 산술상의 계산이며 실제 요구되는 총면적은 새로운 인천 국제 공항을 최소 10개는 건립하는 수준이어야 합니다.

(그런데 그것을 10개소 정도로 나누어 건립하는것이 불가능하고)

(소규모의 시설을 전국토에 퍼트려서 산발적으로 운용하는것들을 모두 합친 총 면적이 인천 국제공항 10개소에 해당하여야 합니다.)

 

(기상에 따른 부침을 계산할 경우)

(무엇보다 그 모든 패널들을 완전히 하나로 조립하는것이 불가능)

(그 외 에너지 저장장치의 문제)

 

산발적으로 개별적으로 소규모로 에너지 저장소를 건립해서 전체 총 발전 용량을 충당해야하는 방식이므로

 

실제 요구되는 총 면적은 태양광 패널 개당의 면적이 필요한것이 아니라

에너지 저장소 하나당 집약시키는것이 가능한 패널의 수에 따라서 결정된다는

(에너지 저장소 하나당 태양광 패널은 최대로 잡아서 건물 하나 정도의 면적입니다.)

매우 치명적인 단점이 존재하는 것이 태양광 산업입니다.

 

즉 인천공항 10개소에 해당하는 즉 서울시 총 면적의 2/3 에 해당하는 면적을 한곳에 집약시키는것이 불가능하고

전 국토에 산발적으로 개별적으로 퍼트려야하는 방식인데

 

이는 결국에는 현존하는 기술력으로는 절대적으로 실현이 불가능한 방식입니다.

(기술적 과제의 실질적 해결까지 남은 시간의 추산이 현재 불가능하다는 것입니다.)

(이외 무선 에너지 전송기술의 불가능성은 첨부되는 논문자료를 참조하여 주십시오)

 

(지상 또는 수상 태양광 발전설비와 에너지 저장소 연구를 하기는 해야하겠지만 주력이 될 수는 없다는 것입니다.)

 

만약 지금 당장 140,000 GW/h 를 충당하는 것이 가능 하다면

왜 현재 4.1 GW/h 까지만 현실화가 되어 있겠습니까?

그에 합당한 문제가 뒤에 숨어 있는 것입니다.

 

부지의 확보가 생각보다 용이하지 않은 정도가 아니라

 

개별적 산발적 소규모 시설을 운용하여서는

결국에는 전 국토를 활용해야하는 일에 가까운 것입니다.

 

(한번에 대규모 시설의 건립이 현존하는 기술력으로는 실현이 불가능하다는 것입니다.)

(물론 연구할 가치는 있지만 당장의 대안이 될만큼은 아니라는 것입니다.)

(언제쯤 실현이 가능할 것인가에 대하여서)

(축적된 연구 성과물이 너무 부족한 분야입니다.)

(최종적으로 지금 현재에 축적되어있는 연구 성과물의 양은 관련 종사자의 숫자와 정비례한다는것이 가장 치명적인 단점입니다.)

(제대로 된 기술력을 확보한 전문인력의 숫자를 말씀드리는 것입니다.)

(전문인력의 숫자가 부족하면 일이 오래걸리는 정도가 아니라)

(급하게 서두를 시에는 반드시 사고가 터진다는 의미이기도 합니다.)

(인간은 시행착오가 없이는 새로운 분야에 대한 학습이 불가능합니다.)

(즉 이 분야는 정말로 천천히 안전하게 아직은 연구만 해야하는 분야인 것입니다.)

(완전한 상용화 기술이 확립될 때까지는)

(아직은 반드시 연구만 소규모로 진행해야하는 분야라는 것입니다.)

 

이에 비하여 조력발전은 당장에 조력발전소 단 한기가 원전 한 기를 바로 대체할 수 있기에 추천드리는 것입니다.

해저 조류를 이용하면 요구되는 시설 단위 면적은 대폭 감소하며 연간 발전량은 대폭 증가합니다.

 

(현존하는 최신 중수로 원자로를 대체하는 것이 근시일 내에 가능합니다.)

(연구에 착수하는 동시에 가시적인 성과가 바로 나올수가 있을 만큼)

(모든 관련 기술들이 지금 현재에 당장 축적되어있는 분야입니다.)

(해저가 아닌 연안 조류를 이용하는 시설은 더이상의 연구조차 필요 없이)

(지금 착공에 들어가기만 하면 곧 몇년 이내에 성과물이 바로 나옵니다.)

 

동해안은 최적의 지리적 조건을 갖춘 지역입니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

결론

아래는 제가 구상해 본 향후 대한민국 에너지 사업과 관련 산업의 대략적인 전망 입니다.

 

향후 대한민국 산업시설 전반의 초 고도화에 의하여 발생할 대규모 에너지 부족 상황

그 중에서도 전체 대한민국 산업시설 총 소요에너지의 90%에 달하는 전력난에 대한 가장 실효적 대책은 다음과 같습니다.

 

 

1. 최종 기술적 목표는 핵융합 에너지 사업 출범후 그 막대한 에너지가 기존의 모든 에너지 사업을 대체 하게 되는 것을 목표로 삼는다.

2. 그동안 대한민국 산업성장을 이끌어갈 모든 전력은 도저히 불가피한 현실하에 원자력 발전과 제한적으로 부지를 선정하여 건립할 최대 5 기 내외의 해안 조력 발전 시설을 핵 융합 원자로 상용화 이전까지 건설 추진 한다.

3. 원자로는 기존 가압 경수로 원자로의 위험성이 매우 크므로 중수로형 원자로로 향후 모두 전환함을 원칙으로 삼고 지속적으로 안전 대책을 점검하며 새로운 핵분열 원자로의 개발 역시 계속 한다.

4. 그러나 기존의 모든 발전설비 총 발전량을 대단히 크게 능가하는 원전 사업 조차도 향후 발생할 산업 시설 고도화에 따르는 에너지 총 수요량의 폭증 즉 에너지 부족 현상에 대처하기에는 현격한 무리가 따를것이 너무나 명약관화 하므로 새로운 전력 수급원 으로써의 현실적 대안이 지금 당장 탈원전의 현실화가 가능한 수준의 구체적 사업의 형태로써 대한민국에 지금 당장 필요하다.

5. 가능한 사업은 현재로서는 조력 발전 사업이 유일하므로 대략 5 기 내외의 새로운 해안 조력 발전 시설을 향후 5 년 내 최초 1개소의 건설을 목표로 삼고 각 조력 발전 시설의 연 발전 량은 시설 1 개소당 1000,000MWh 정도 혹은 그 이상을 목표 발전 량으로 삼는다.

최초 1 개소를 5년 안에 준공 하고
다음 필요한 조력 발전소는 그 발전 용량을 더 크게 늘리고
해안 조력 발전 설비는 최대 5개소를 넘 지 않도록 유지함을 원칙으로 삼는다

그리고 대한 민국 해양 지정학적 특성상 가장 조류의 흐름의 속도가 빠르고 거대한 규모로 흐르는 동해안 해저에 해저 조력발전소 건립에 대한 연구를 병행하여 실제 건립까지를 목표로 한다

해안 조력발전소는 그것(해저 조력발전)에 대한 기초 연구데이터로 삼는다.

조력 발전 설비는 최종 연간 총 발전 목표량을
해안 조력 발전소의 경우 20,000GWh 를 목표로 하여
지금 현존하는 원자력 발전의 총 발전량에 해당하는 35,522GWh 의 4/7에 해당하는 연간 총 발전량을 달성 함을 목표로 삼고

동해안 해저 조력 발전소는 최초 1 개소의 연간 총 발전량을 20,000 GWh 를 달성함을 실제 사업 최종 기술적 연구 달성 과제로 목표하고 실제 건설 까지를 목표로 한다.

달성시 조력 발전 만으로도 지금 현재의 원전 전체의 연간 총 발전 량을 가볍게 초과하는 연간 총 발전량을 달성 하게 됨으로써

미래의 그 어떠한 초 고도화 산업시설이 등장하더라도 에너지 부족 현상이 발생 할 수 없도록 함이 그 목적이다.

6. 원전 역시 현재의 가압형 경수로 원자로 전체를 중수로 원자로로 교체하는 사업이 완료되기만 해도 연간 총 발전 량이 지금의 두배가 될 수 있고

그정도만 해도 향후 20 년간 달성할 사업적 목표로써 매우 거대한 규모의 사업이다.

그 외 추가로 신설될 최신 원자로 까지 합하여
총 원전 연 발전 총 량 목표량은 100,000 GWh 이상 200,000GWh 이하로 목표를 설정하고 달성한다.
(건설 가능한 지상 원전 부지의 한계를 고려할 경우 그 정도가 한계입니다.)
(또한 해안 조력 발전 설비와 동해안 해저 조력발전 설비는 반드시 건립되지 않고서는 실제로 대한민국이 존립되기 극히 어려운 불가역적인 사업입니다.)

7. 원전 100,000GWh
해양 조력 발전 40,000GWh
상기의 연간 총 발전 량 목표 달성 시점은 2040년 이전까지 실제로 반드시 달성해야 할 최소한의 목표량이며 그 목표가 현실로 가시화 되어야 지금의 석탄 화력 발전소의 실제적 감축을 실제로 기대할 수가 있으나

그 시점의 초고도 산업이 실제로 필요로 하는 총 전력 소비량이 얼마인가에 따라서

최초 목표량 달성이 사실 탄소 배출 저감 목표 사안의 현상유지에 그칠수도 있을만큼

연간 국가 전력 소비 총 량은 앞으로도 기하급수로 증가할 전망이다.

핵융합 에너지 산업은 기존의 모든 에너지 산업이 감당할 수 없었던 초 거대 에너지 산업이기에 최종 목표인 것이며

핵융합 원자로 실제 가동 시점 까지 사업이 진행이 되어야

실질적인 탄소 배출 저감 사업이 가시적 성과를 볼 수 있다.

8. 태양광 산업은 현재 연구 시작 단계이며

당 결론의 장 에서 최종 목표인 핵 융합 원자로 실제 가동 시점에 필요한 기존 설비들의 목표 연 발전 총 량이 140,000GWh 이상인데 반하여
(핵융합 원자로 에너지 생산량을 제한 목표)

우주 태양광 산업은 실제 그 시점에 현실화 되더라도 사실상 설비 하나당 일 발전량 200MWh
연 발전 총 량 450,000MWh 내외의 소규모 사업이다

단위를 통일하면 450GWh 연 발전 총량 담당이 2040년 부근의 설정 가능한 목표 발전량에 해당하는데 실제 원거리 전력 송수신 기술의 획기적인 기술적 난제 해결이 없을 경우 원전보다 위험성이 더 큰 사업이다.

최소한 에너지를 정보화 한 뒤 일반 전파로 송수신 된 정보에서 100MWh 단위의 에너지를 실제 출력할 수 있는 수준의 기술적 완성도를 실제로 전제로 하지 않고서는

지금의 레이져 전송이나 극초단파 전송기술은 사실상 새로운 전략 무기 사업의 진행에 가깝다.

차라리 범지구적 협력하에

일정 궤도상에 제 2의 달을 건설한다는 생각으로

그곳에서 부터 지구상 특정 지점에 대규모 에너지 송수신 시설을 전 지구 모든 국가 공용시설로 확대 개발함이 옳다.

이는 태양광 산업이 아직 연구 시작단계이기 때문에 당장의 가시적 성과물이 적다는 특성과 최종 결과 달성시의 실제 가동 시설의 위험성을 동시고려할 때

지금단계에서 실행이 가능한 일은
항우연에서 에너지 송수신 기술 연구결과 달성을 2040년까지 가시적 성과를 이룰 수 있는 국가적 지원을 계속하고

그 외 새로운 신소재 태양광 패널 개발과 완벽히 안전한 새로운 ESS 개발등은 민간 기업의 투자유치에 위탁하되 역시 가시적 성과가 존재할 때까지 국가적 지원이 끊기지 않도록 해야한다.

그 외 가시적으로는 사람의 눈에 패널이 보이지 않더라도 실제의 전기차 전체동력 충당이 가능한 특수 태양광 패널 사업

사람의 주택 거주에 필요한 모든 전력을 충당하고도 한전에 남는 전기를 납품하는 것이 가능한 태양광 주택과 건축등은 미래의 대단한 고부가가치 산업으로 반드시 성장할 전망이므로

전기차와 태양광 건축물을 양대 중심 축으로 하여 추후 태양광 산업 추진에 필요한 지속 투입 가능한 예산을 책정한다.

그 외 전기차 사업에서 출발하여
전기차와 같은 시스템으로 동작할 드론 사업과 항공택시 출범등이 향후 전략적으로 매우 유망한 업종들에 속한다.

원전과 조력 발전의 에너지로 전기차와 전기 드론 사업을 추진하며 ESS 개발에 필요한 배터리 기술을 확보하면 미래의 고부가가치 산업 경쟁에서 대한민국은 실제로 해당 사업 전반과 태양광 사업까지 대단히 주도적인 위치에 오르게 된다

역시 2040년 가시적 성과를 목표로 삼는다.

전기차 전기 드론 그 다음은 전기 선박이 가능한 종목이다.

향후 모든 미래 산업이 이와같이 기존의 모든 운송수단의 탈 화석 연료화 그리고 전기동력화로 나아가면 자연스레 태양광 패널 수요와 배터리 사업의 수요와 시장 저변의 모든 인프라 확대로 이어지게 된다.

얼마나 많은 전기가 필요하게 될까?

...

지금 당장 원전과 조력발전에 사활부터 걸어야 하는 불가역적인 이유가 여기에 있다.

태양광 산업은

실제로 모든 산업 현장이 태양광 패널과 ESS 그 자체를 필요로 하지 않고서는 도저히 소규모 연구 수준을 벗어날 방법이 없고

그러려면 먼저 대규모 전력 공급 달성 후
존재하는 모든 운송수단의 동력을 100% 전력으로 교체하는 작업 부터가 선결되어야 한다.

그 뒤에는 가만히 놓아두어도 초고도 성장이 가능한 것이 태양광 산업이지만

지금 현재로서는 딛고 일어설 발판이 없는 것이다.
(전기차 산업은 현재 유일한 기단이다.)







구체적인 부속 세부 항목 별 전망은 아래와 같습니다.

 

 

 

1. 에너지 소모량에서 가장 중요한 항공기 엔진분야의 전망


항공기용 터보 팬 제트 엔진 역시

사실상 기본 원리는 거대한 터보 팬이 대규모의 공기를 압축하여 배출하여 그 추진력의 대부분을 얻는 것이며

지속적으로 팬을 회전시키고 추가의 폭발적 추진력을 얻기 위하여 압축된 공기 속에서 분사된 소량의 연료를 폭발시켜 추진력을 얻는다

이때 연료의 기폭으로 발생하는 추진력은 전체 추진력의 매우 적은 부분을 담당한다

(30% 내외의 추진력을 연료로 부터 얻으며 대부분의 추진력은 고속 회전한 팬이 공기를 수백분의 일 또는 수천분의 일 부피로 압축하여 노즐로 연료 기폭을 통하여 분사하는 압축공기로부터 추진력을 얻는다.)

실제로도 프로펠러 엔진이 터보 팬 제트 엔진으로 발전한 것이 진실이다.

(초음속 또는 극초음속 항공기에 사용되는 램 제트엔진이나 순수 로켓 추진체는 제외)

(항공기용 전기추진체 개발은 그래서 막대한 고부가가치의 창출이 가능한 탄소중립 사업의 정점에 위치하는 사업이며 실제로 전 지구의 모든 생활과 문화를 바꿀 수 있는 사업이다.)







(과거에 추진되었던 연구 과제로는 대기중의 질소를 기폭시켜 화석 연료 없이 기폭 하여 대규모의 추진력을 얻는 연구가 진행 되었었으나 질소산화물의 처리의 결점과 안전성이 대표적인 결격사유로 꼽혔었다.)

(적어도 현재까지는 기폭이라는 중간과정 없이 터보 팬 제트 엔진이 충분한 추진력을 얻기가 매우 곤란하였지만 압축을 보다 더 고효율로 진행할 경우에도 기폭이라는 중간 과정이 반드시 필요한지 아니면 기폭제를 화석 연료가 아닌 다른 것으로 대체해야 하는지 연구가 진행중인 부분이다.)

(그러나 사실상 최소한 지금 필요한 기폭제의 1/3수준의 기폭제만 되더라도 사실 항공기용 엔진 개발은 꽤나 성공적인 결과를 얻을 수 있다.)

(또한 순수 전기 추진체가 화석 연료를 사용하는 현존하는 항공기용 제트엔진보다 압축효율이 보다 더 우수하기만 하여도 사실 기폭제는 거의 필요하지 않다.)







(이 아래의 부분은 순수하게 개인적인 추론 또는 개인적인 아이디어 이지만 기폭이라는 과정은 반드시 연료가 있어야만 가능한 것도 아니고 순간적인 매우 큰 압력차만 만들어내어도 고도로 압축된 공기는 마치 기폭되는것과 유사한 작용을 일으킬 수 있다.)

(순수 본인 아이디어 부분)

즉 엔진의 앞부분은 공기를 압축하고 뒷부분은 완전한 밀폐공간 안에서 대기압 보다 대단히 낮은 (1/1000이하) 압력을 꾸준히 유지할 경우 (전반부가 공기의 부피를 1/1000 이하로 압축하였는데 뒷 부분에서 압력이 일반 대기압의 (1/1000) 이하를 지속적으로 유지하는 경우 순간적인 압력차가 1,000,000배 이상이 되는 원리) 엔진 전반부가 고도로 압축한 압축 공기가 바로 그 대단히 낮은 압력을 유지하는 엔진 내부의 밀폐공간 안에서 마치 기폭되듯이 터질수가 있으며 이 때의 강력한 폭발력을 좁은 노즐로 분사하여 추진력을 얻어내는 방법등이 실제로 연구가 가능한 기술적 과제들이다.

(이는 사실 연소작용을 활용한 실제의 폭발이 아니라 단순 기화에 지나지 않지만 그 기화의 크기와 폭을 연소작용에 의한 폭발력에 준하는 수준-혹은 그보다 더 강한 수준-으로 바꾸는 것이다.)

(이경우 연구가 성공하면 완전 무공해 항공기용 터보 팬 제트엔진이 실제 상용화 가능한 항공기용 전기 추진체로 개발되게 된다.)

(대단히 강력한 낙폭이 발생하는 매우 짧은 시간동안의 고도의 압력의 차이는 공기조차도 아무런 기폭제 없이 매우 강력한 대규모 폭발을 일으킬 수 있다.)(그 어떠한 산화물도 발생치 않아야 한다.-지금까지의 본인 아이디어로는 산화물이 발생할 가능성이 소폭 존재한다(이상폭발가능성)-)

(압력의 차이 이외에도 온도의 차이 역시 압축공기를 수월하게 폭발시킬 수 있는 조건이 된다.)

(공기는 온도가 높으면 높을수록 그 구성성분간 거리가 강제적으로 멀어지는 성질을 가지게 되는데 엔진 전반부가 공기를 고도로 압축하였을 때 엔진 뒷부분 밀폐공간 안에서 그 공기의 순간적인 플라즈마화가 가능한 초고온을 항시 유지할 경우 목표로 한 압력차 이상의 압력차와 온도차를 동시에 얻는다.-당연히 그 압축공기는 엄청난 힘으로 순간적인 대 폭발을 일으킨다.-)

(압축공기 생성과 대단히 큰 순간적 온도차 모두 전기만으로 해낼수 있는 일이다. 강력한 아크와 자기장을 이용하면 초고온 상태의 밀폐공간을 실제로 만들 수 있고 순간적으로 플라즈마화 된 고도로 압축된 공기가 대폭발 과정을 거친 뒤 노즐로 강력하게 분사되는 과정에서 자연적인 냉각작용으로 다시 기체로 환원되는데 이 과정에서 불필요한 산화물이나 다른 오염물질이 생성되지 않도록 전과정을 지극히 안정적으로 통제할 수 있느냐가 가장 핵심적인 고도의 기술적 과제들이다.)
(순수하게 공기 그 자체로만 압축되었다가 이온화가 가능한 초고온 플라즈마 상태에서 아무런 화학작용 없이 다시 순수하게 냉각된 기체로써의 공기로 무사히 환원 되는가)

(여기까지가 순수 본인 아이디어이다.)

(기술적 세부 과제로는 고도의 압축 공기를 엔진 내 밀폐공간으로 유입시키는 바로 그 순간 그 지점에서만 그 유입된 압축 공기를 순간적으로 초고온 플라즈마로 기화시키면 그 기화의 과정이 기존의 연료를 사용한 기폭 폭발 그 이상의 강력한 폭발력을 발생 시키고 밀폐공간 뒷부분은 이 강력한 폭발력을 분사해야 할 노즐로 유도하는 내압 용기 설계로만 구성하는 것이다.)
(어쨌건 그 엔진이 발생한 플라즈마의 파괴력 앞에서 무사하기는 해야하므로 .....)

(당연히 공기를 고효율로 지금보다 더 초고압으로 압축하면 더더욱 효과적이므로 새로운 형태의 공기 압축을 위한 회전 날개 또는 구조물도 고려가 가능하다.)

10,000의 부피를 가진 공기를 1 의 부피로 축소한 다음 이를 한꺼번에 플라즈마 화 하면 전체 팽창부피가 기존의 화약의 폭발에 의한 폭풍 발생에 근접할 가능성은 충분하다.

(마지막 노즐 분사까지 플라즈마 상태를 유지할 수는 없으므로 사실상 전체 부피 팽창은 그다지 크지는 않다. 섭씨 10,000도씨 에서 기체상태일 경우 최대 36배 까지의 부피 팽창을 기대할 수가 있다. 그렇다 해도 압축 비율에 따라서 3,000배에서 최대 300,000배 정도의 순간적인 부피차가 발생할 수 있는데 그 정도의 대량의 공기압 분사라면 기존 항공기용 터보 팬 제트엔진의 추력에 도달하기는 조금 어려워도 거의 근접할 가능성은 충분하다.)

(요점은 높은 온도의 유지를 통한 압축공기의 부피의 증가다. 플라즈마는 온도를 상승시키는 용도 까지만 활용될 필요가 있다.)
(기존 제트엔진 내부의 연소 작용 역시 지속적인 회전력을 쉽게 얻기 위한 용도 였으며 사실 부피 차이는 크지 않았다. 분사 기폭되는 연료의 양이 그렇다.)
(그러나 플라즈마 기술 활용 만으로는 꽤 어려운 기술적 과제일 수 있다.)
(온도의 차이는 곧 압력의 차이로 이어지고 그것은 부피의 차이로 이어지게 되므로 엔진 후반부가 노즐로 분사할 기체의 온도를 극 고온을 꾸준히 유지하고 그것이 엔진 내벽에 닿지 않도록 자기장으로 이온화된 플라즈마를 노즐 분사 마지막 까지 성공적으로 차폐할 경우 겨우 가능하다.)
(자기장 차폐를 통한 내벽 보호는 섭씨 10,000도 에서 100,000도 사이의 저온 플라즈마를 말한다.)



Ft = mv +(pe -pa)Ae

추력 = 가스 질량 × 가스 팽창 속도 + (노즐 출구 압력 - 노즐 외부 압력) × 노즐 출구 면적 이므로

기존 터보 팬 제트 엔진 보다 가스 질량과 가스 팽창 속도 그리고 노즐 출구 압력이 더 높기만 하면 사실상 상용화에 큰 문제는 없다.

압축된 공기에 연료 소량을 기폭시킨 가스의 팽창 속도나 노즐 출구 압력에 비해서

압축된 공기 전체를 플라즈마화 할 경우 전체 팽창 속도와 노즐 출구 압력면에서 월등한 추력을 얻을 수 있으며

나머지 추력은 바이패스 에어로 얻으면 된다.

이미지 출처
https://ericlab.tistory.com/m/114

항공기의 심장 제트엔진이란?

추력 공식 출처
https://sei-and-the-world.tistory.com/25

로켓 추력의 간단한 최적화

이후 폭발된-사실은 폭발보다 더 강하게 기화되어 플라즈마화 된 - 초고온의 기체를 노즐로 분사하는 과정을 로켓과 같이 내압 용기만 통과하도록 하는것이 효과적일지 기존 항공기 엔진과 마찬가지로 후반 날개에서 엔진 회전력을 보충하면서 폭발 기화 된 공기 흐름을 인위적으로 개선하고 통제하는것이 효율적인지는 별도로 연구될 가치가 충분하다.
(필자 생각으로는 후반 엔진 날개구조는 불필요하다.)
(그러나 엔진 전반부는 초고속으로 강한 힘을 내포한채 계속 회전중인데 후반부는 회전이 없는 경우 엔진이 구조적으로 내구성을 유지하기가 쉽지가 않다.)

(사실 플라즈마 활용시 도리어 항공기 엔진 생산 단가가 굉장히 많이 절감된다.)
(플라즈마 기술 자체가 대단히 낮은 가격대에 광범위한 용도로 일반적으로 상용화된지가 대단히 오랜시간이 지났기 때문에 해 볼 것도 없이 가능할 뿐만아니라 생산 가격도 낮아지는 것이다.)
(그러나 그 개발 과정은 당연히 극도로 위험하다.)
(당연히 최대한 안전한 설계가 생산단가 절감보다 극히 더 중요하므로 굳이 생산 단가 절감을 하는 대신 그 돈으로 보다 더 효율적이고 안전한 설계를 해 내는것이 더 중요하다.)



위 방식의 가장 큰 강점은
기존 항공기용 엔진 설계를 거의 그대로 이용한채 연소부만 플라즈마 기술을 활용한 새로운 연소부로 추가하기만 하면 끝이라는 것이다.
기존 항공기 엔진과 마찬가지로 전기 모터는 초반 엔진 시동시에만 가동하면 플라즈마 발생부에서 생성하는 에너지가 지속적으로 추력과 회전력을 발생 시킴으로써 바이패스 에어로 순항이 가능하다는 것도 설계상의 최 강점이다.





(그것 -항공기용 전기 추진체- 이 실제로 활용가능한 수준의 민간 상용화가 이루어지면 더이상 그 어느누구도 화석 연료를 사용하는 내연기관에 대하여 지금만큼이나 강한 메리트를 느끼지 않을 수 있으며 따라서 전기차 산업이나 전기 선박 드론 기술을 활용한 소형 항공택시 산업은 강력한 추진력을 얻을 수 있다.)

따라서 기존의 여객 운송사업의 주축을 담당해 온 터보 팬 제트 엔진을 더이상의 화석 연료의 사용이 불필요한 순수 전기 추진체로 개발하는 사업 역시

그 엔진 실물의 개발을 누군가 해낼 경우

탄소 중립 사업은 실로 정점이라 할 만한 본 궤도에 오르게 되며
그야말로 막대한 부가가치를 실제로 창출할 수 있게 된다.






다만 단점은

(초음속 비행시에는 또는 회전날개 팬 구조물이나 프로펠러 속도 또는 그 날개와 흐름이 맏닿는 공기의 유체역학적 흐름의 속도가 음속을 초과할 경우 회전 날개가 더이상의 공기 저항력을 상실하여 엔진으로써의 기능을 상실하고 더이상 회복이 불가능하게 되는 것을 엔진 실속 또는 주 회전날개 실속 이라고 지칭하게 되는데

바로 그 때문에 회전날개 구조로부터 실제의 동력을 얻게 되는 모든 항공기용 추진체의 속도는 절대로 음속을 초과할 수가 없다.)

(따라서 전기 추진체로써는 도저히 모든 항공기용 추진체를 전부 대체 할 수는 없으며 음속 이하로 비행하는 추진체에 한하여 항공기용 추진체의 전기 추진체로의 교체를 시도할 수가 있는데 다행히 여객 운송사업에 반드시 초음속 항공기가 필요한 것은 아니며 초음속 여객기는 과거에도 있었으나 지나친 큰 소음과 실제 운송 가능한 화물의 총 중량 면에서 경제성이 지나치게 떨어지는 사유로 더이상 운항하지 않는다.)

(군사목적의 항공기가 아닌한 초음속 항공기는 적어도 민간에는 사용되지도 않으며 필요하지도 않다.)





그 이후의 전망

 

2. 항공기 엔진을 제외한 나머지 분야의 전망


모든 차량및 선박용 전기 엔진과 항공기용 전기 추진체의 개발과 운용에는 불가피하게 실로 막대한 전력이 소요될 것이다.
(지금의 전기차 충전소 숫자가 두배 이상으로 늘어나는 일만 해도 엄청난 총 전력 소요량의 폭증이 발생한다.)

가장 먼저 기존 전력 소요량의 두배 에서 최대 네배 이상을 초과할 수 있는 향후의 모든 대규모 전력 수급에 대한 구체적 대안 제시 부터 전략이 수립되어야 할 필요가 있었다.

(전체 차량 드론 선박 항공기 전체의 전기 추진체 개발 및 대체 사업)

(추진체와 엔진 개발이 이루어지는 사이 최대한 많은 충전소 건설과 충전 시설의 건설이 동반되어야 한다.)

(그 과정에서 태양광산업은 비로소 실체적인 사업성을 구체적 인프라 구축을 통해 얻을 수 있다.)

(상기의 시설 건설에서 태양광 패널과 ESS 사업은 실로 막대한 사업적 수요를 얻게 된다.)

최종적으로 핵융합 에너지와 태양광 산업 가운데 어느것이 더 가치 있는 사업이 될 것인가는 학술적으로는 대단히 가치가 있는 토론의 주제가 될 수 있다.

그러나 사업이 구체성을 띄고 자금의 흐름이 활기를 띈채 대규모 산업현장을 실제로 가동하기 위해서는

가장 최우선적으로 실제로 필요한 모든 총 전력 소요량의 수급을 가장 먼저 해결해야 하고 그 뒤 기존의 모든 운송수단들의 엔진부터 모조리 다 일단 새로 개발하고 또 교체부터 할 수 있어야 한다.

(또한 그 모두를 위하여 그야말로 지구를 뒤덮을 만큼의 대규모로 모든 전기 추진체와 엔진에 실제로 필요한 모든 충전소와 그 충전 시설 건설이 뒷받침 되어야 한다.)

(그 막대한 총 전력 수요량들은 현재로써는 원전과 조력발전이 아니면 향후 20년간 그 어떠한 동력도 얻을 수가 없는 사업이다.)

(중요한 사실은 원전은 우라늄이라는 천연자원과 재처리 과정에서 얻어지는 플루토늄이 아니면 가동이 불가능하다.)

(한때 에너지 재사용률이 너무나 획기적이어서 지금의 우라늄 사용량의 20% 만으로도 모든 원전을 오히려 더 효율적으로 가동할 수 있는 가장 획기적인 원자로가 이미 개발이 완료되어 상용화된 뒤 실제 가동까지 했던 시기가 있었다.)

(우리나라에 쓰이지 않는 이유는 우리나라는 핵 연료의 재처리에 제한을 받는 국가였기 때문이다.)

(요점은 원전 역시 화석 연료와 마찬가지로 곧 그 자원이 고갈될 사업이라는 것이다.)

(만약을 대비하지 않을수가 없고 따라서 대규모 조력발전 사업의 실제 가동이 없이는 향후 어떤 국가도 에너지 대란 앞에서 비상 엔진의 구축을 할 수 없는 상황에 놓이게 되며 이는 우리나라 대한민국 역시 마찬가지이다.)

(실질적으로는 원전이 아니고서는 향후 20년간 발생할 대규모의 총 전력 수요량의 폭주를 도저히 감당할 수가 없다.)

(그러나 그것은 지극히 위험한 일일뿐만 아니라 그 자원의 고갈시를 대비하지 않을 수가 없다.)

(무엇보다 우라늄도 플루토늄도 대한민국에서는 전량 수입 의존품이다.)

(현재까지 개발된 가장 초 고효율의 재처리 핵시설은 있어도 쓰지도 못한다.)

(앞으로 새로 개발될 원자로들 중에도 유사한 사례가 발생할 수가 있다는 뜻이며 이는 에너지 산업의 경쟁에서 우리나라가 정말로 타국에 뒤쳐지기에 충분한 지극히 위험한 치명적인 위험요소들이며 독소들이다.)

(지금 이 시기가 대한민국 역사상 유일하게 대한민국이 에너지 전량 수입 의존국 이라는 오명을 벗어날 유일무이한 기회다.)

(대체 원료제의 개발 역시 마찬가지 사안으로 에너지와 자원 양자 모두를 전량 수입에 의존하는 국가가 그것을 하지 않아서 발생할 향후의 모든 국가적 위기사태를 그것들이 아니면 도대체 무슨수로 헤쳐나갈 것인가?)

(제 이의 석유파동 제이의 수출규제조치가 단 한번이라도 더 발생하면)

(향후 우리나라 대한민국은 모든 성장동력을 사태 해결시점까지 강제로 모조리 가동을 중단 당하는 사태와 직면할 수밖에 없다.)

(조력발전 사업은 대한민국이 보유한 모든 산업시설과 에너지 산업 전반에 걸처서 유일하게 온전히 대한민국 만의 것이다.)

(대체 원료제 역시 마찬가지)

(반드시 조력발전시설이 최소 해안시설 5기 이상 초고도 기술력을 바탕으로한 해저 조력발전 시설 1기 이상이 상시 대기 되어 있어야 하는 절대적인 이유다.)

(필수 최소 건설 요구 수량에 해당한다.)

(그것 -조력 발전시설- 이 아니라면 우리나라 대한민국은 향후 그 어떠한 에너지 시장에서도 그 어떤 국가와의 교류에서도 실질적인 힘이 실린 발언을 도저히 할 수가 없는것이기 때문이다.)

따라서 가장 최우선적으로 실제로 필요한 모든 총 전력 소요량의 수급을 가장 먼저 자주적으로 해결해야 하고 그 뒤 기존의 모든 운송수단들의 엔진부터 모조리 다 일단 새로 개발하고 또 교체부터 할 수 있어야 한다.

또한 그 모든 엔진들을 실제 가동하는데 필요한 모든 충전 및 정비 인프라를 실제로 구축해 내야 한다.

나머지는 모두 그 뒤입니다.

다시 말하지만

최종적으로 핵융합 에너지와 태양광 산업 가운데 어느것이 더 가치 있는 사업이 될 것인가는 학술적으로는 대단히 가치가 있는 토론의 주제가 될 수 있습니다.

그러나 사업이 구체성을 띄고 자금의 흐름이 활기를 띈채 대규모 산업현장을 실제로 가동하기 위해서는
가장 최우선적으로 실제로 필요한 모든 총 전력 소요량의 수급을 가장 먼저 해결해야 하고 그 뒤 기존의 모든 운송수단들의 엔진부터 모조리 다 일단 새로 개발하고 또 교체부터 할 수 있어야 합니다.

현재 까지는 핵융합 에너지 산업이 태양광 산업보다 대단히 훨씬 더 밝은 미래를 보장합니다.

(태양광시설은 그 존립 그 자체에 필요한 가장 필수적인 선결과제들이 실제로는 지금 현재에 아무것도 충족되지 않았기 때문입니다.)
(무엇보다 엔진이 이미 시험가동중인 핵융합 에너지 사업에 비하여 우주 태양광 산업은 아직 사업적 구체성 조차도 존재하지 않습니다.)










이상 까지가 제가 구상해 본 향후 대한민국 에너지 사업과 관련 산업의 대략적인 전망 입니다.



(무슨 일이던지 단지 매력만 보고 무작정 올인 말고 전체 사업의 규모 / 실행가능 사항 / 위험 요소 / 투자배분 가능한 보유 자원 / 사업적 실체 존재 유무 / 마지막 이해득실을 모두 보고 결정 하는것이 좋습니다.)




고리원전 1호기의 폐로 결정은 분명히 타당한 결정 이었습니다.