현재위치
HOME 원자력백과

Warning: ereg_replace() [function.ereg-replace]: REG_EPAREN in /home/html/public_html/atmcListDetail.php on line 278

Warning: ereg_replace() [function.ereg-replace]: REG_EPAREN in /home/html/public_html/atmcListDetail.php on line 278
원자전지 (아이소톱 전지) 08-04-02-08
개요

  방사성동위원소의 붕괴에너지를 에너지변환기를 이용하여 전기에너지로 바꾸는 1차전지를 원자전지(atomic battery, nuclear battery, isotope battery : 아이소톱 전지) 또는 방사성동위원소 열원 또는 방사성동위원소 발전기(RGG, radioisotopic powered generator)라고도 한다. 사용되는 방사성동위원소는 개발 초기에는 Ce-144, Cm-242, Sr-90 등이 있었으나, 최근에는 Pu-238이 대부분이다. 1960년대에 처음으로 우주에서의 이용이 시작되었으며, 1970년대 후반에는 본격적으로 수백 W급의 발전기(MHW-RTG : Mluti Hundred Watt-Radioisotope Thermoelectric Generator)가 개발되어, 1980년대에는 범용(汎用)형 열원(GPHS-RTG:General Purpose Heat Source-RTG)으로 더 큰 전력의 것이 개발되어 태양전지를 이용할 수 없는 깊은 우주에서의 에너지 공급원으로서 원자전지는 지금으로서는 없어서는 안될 전원이다.

본문
der」에는 Pu-238 2.6 g이 전원공급이 아닌 1 W의 열원(熱源)으로서 탑재되어 75도나 되는 온도환경으로부터 기기를 보호하고 있다. 또한 1997년 가을에 쏘아 올린 토성선회 위성을 탐사하는 Cassini계획에서는 탐사기 「Huygeus」에 그림-3에 보여 주는 구조의 원자전지가 3대 탑재되어 있다.
3.2 심장 박동조정기 등의 전원
  Pu-238을 에너지원으로 하는 소출력의 원자전지는 한동안 심장 박동조정기의 전원으로 실용화된 적이 있다. 체내에 심은 심장 박동조정기의 전지를 정기적으로 교환하는 일은 그때마다 수술을 필요로 하며 또 비용도 막대하게 드는데 비하여, 원자전지를 이용하면 환자의 부담이 경감되기 때문에 구미 각국에서는 상당수의 환자에게 사용하였다. 그후 수명이 긴 리튬전지가 개발되었기 때문에 원자전지는 사용하지 않게 되었다.
  부유(浮游)표지 등대나 무인 기상관측 장치의 전원으로서도 원자전지의 이용을 시험하였지만 모두 실용화되지는 않았다. 지상용 원자전지에 사용된 방사성동위원소는 Sr-99이다.
  일본에서는 과거에 열원으로서 Sr-90을 수입해서 시험제작은 해 보았지만 본격적인 개발에는 이르지 못하였다.
4. 용어
  〔원자전지(원자전지, 아이소톱전지, 아이소톱발전기(發電器), 아이소톱발전기(發電機), RI 발전기(發電器), RI 발전기(發電機), 방사선전지)〕
  반감기가 긴 방사성동위원소의 붕괴에너지를 직접 전기로 변환하든지 또는 발열을 전기로 변환하는 전지. 특히 열로부터 전기로 변환하는 RPG (Radioisotopic Powered Generator : 아이소톱발전기)라고 부르며 그 중에서 열전소자를 사용하는 것을 RTG (Radioisotope Thermoelectric Generator)라고 부르고 있다.

그림 / 표
그림표 목록
표-1 열원으로 사용할 수 있는 동위원소의 특성
표-2 실용 또는 시험 제작된 원자전지의 예
그림-1 열전식 원자전지의 원리
그림-2 열전식 원자전지의 구조 (Sr-90을 이용한 지상식의 것)
그림-3 범용형 열원인 방사성동위원소 발전기의 구조도 및 탐사기에의 적용 예
참고문헌
참고문헌
(1) 小林昌敏 : 放射線의 工業利用, 幸書房, 1977
(2) Joseph A. Angelo, Jr., Ph. D., David Buden : Space Nuclear Power, ORBIT BOOK COMPANY, INC., 1985
(3) 安田秀志, 瀧塚貴和 : 特集「宇宙에서 어떻게 原子力을 使用하는? ? 에너지리뷰, 13(2), p14-18, 1993
(4) Allen Zeyher : Mars probe gets an assist from nuclear science, Nuclear News, 40(10), p48-50, 1997
(5) Allen Zeyher : Cassini launch delayed while protesters mobilize, Nuclear News, 40(12), p47-52, 1997
(6) (일본)아이소톱協會(編) : 아이소톱便覽 改定3版, 丸善, 1995년 4월
(7) G. L. Bennett : Power Sources for the Galileo and Ulysses Missions, NASA-SP-6101-18, 1994
(8) J. C. McCoy : An Overview of the Radioisotopic Thermoelectric Generator Transportation System Program, WHC-SA-2975, 1995
페이지 버튼
기능버튼아이콘