안녕하세요, 수험피플 여러분! 대입멘토 한수진입니다.

미국 오하이오 주립대 연구진이 방사성 폐기물을 활용해 전력을 생산하는 새로운 배터리 기술을 개발했습니다. 이 기술은 방사선을 흡수해 빛을 내는 ‘신틸레이터(scintillator)’ 물질과 태양 전지를 결합하여 방사성 원소에서 나오는 감마선을 전기로 변환하는 방식입니다.

연구를 이끈 레이먼드 카오 교수는 핵 폐기물이 강력한 감마선을 방출하며, 이를 활용하기 위해 신틸레이터가 감마선을 흡수해 가시광선으로 변환한 뒤 태양 전지가 이를 전력으로 바꾼다고 설명했습니다. 야광 물체처럼 보이지만 햇빛 대신 방사선으로 빛을 내는 것이 특징입니다.

실험에서는 티스푼 크기(4㎤)의 배터리를 사용해 세슘-137과 코발트-60 두 방사성 원소로 테스트했습니다. 세슘-137을 이용했을 때 288나노와트(nW), 코발트-60을 활용했을 때는 1,500나노와트(nW)의 전력을 생성했습니다. 이는 마이크로칩이나 비상 장비 등 저전력 전자기기에 사용할 수 있는 수준입니다. 현재는 가정용 전력 공급이 불가능하지만, 향후 개선이 이루어지면 와트(W) 단위의 전력 생산도 가능할 것으로 기대됩니다.

이 기술의 단점 중 하나는 방사선이 신틸레이터와 태양 전지를 점진적으로 손상시킨다는 점입니다. 연구진은 방사선 내성이 강한 소재를 개발해 이 문제를 해결할 계획입니다. 또한 높은 방사선 환경에서만 작동할 수 있기 때문에 일반적인 환경에서는 사용할 수 없습니다.

하지만 핵 폐기물을 안전하게 재활용해 전력을 생산하는 개념은 매우 유망합니다. 연구진은 지속적인 발전을 통해 이 기술이 센서, 에너지 생산, 극한 환경에서의 전력 공급 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 하게 될 것이라고 전망했습니다.

Q1: 방사성 폐기물을 활용한 배터리가 실용화되기 위해 해결해야 할 가장 큰 기술적, 환경적 과제는 무엇일까요?

Q2: 방사성 폐기물을 전력으로 활용하는 기술이 원자력 발전의 사회적 인식과 정책에 어떤 영향을 미칠 수 있을까요?

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