유럽의 에너지 압착으로 인해 대형 강입자 충돌기가 가동을 중단

May 12, 2023

최근에는 전쟁과 마찬가지로 에너지 가격이 뉴스에 자주 등장했습니다. 갈등은 화석 연료의 공급과 거래에 영향을 미치는 경향이 있기 때문에 일반적으로 두 가지가 함께 진행됩니다.

유럽의 가스가 부족하고 시민들이 추운 겨울을 고민하는 상황에서 과학도 위기를 느끼고 있습니다. CERN은 전기를 절약하기 위해 대형 강입자 충돌기를 조기에 폐쇄하기로 결정했습니다.

올 겨울 유럽이 심각한 상황에 직면하면서 CERN은 앞으로 전력 사용을 줄여 달라는 EDF(Electricité de France)의 요청에 동의했습니다. 연구소는 프랑스 전력망의 부하를 완화하기 위해 2022년 남은 기간과 2023년까지 에너지 소비를 줄일 예정입니다.

CERN 운영 위원회는 9월 26일에 이 계획을 비준했습니다. 2022년에 CERN은 수요 감소를 돕기 위해 2주 일찍 운영을 중단하고 11월 28일에 기술 중단을 요청할 예정입니다. 또한 2023년에는 운영을 20% 축소할 예정입니다. 이는 주로 내년 초 4주간 문을 닫고 11월 중순에 운영을 중단함으로써 달성될 것입니다. CERN의 운영 시작일은 2023년과 2024년 동일하게 유지되며, 2월 말에 예정대로 연구소의 주요 작업이 다시 진행됩니다.

고에너지 물리학 연구실인 CERN은 정규 연도에도 상당한 에너지 비용을 지출합니다. 가장 큰 비중을 차지하는 것은 조직의 가장 중요한 보석인 대형 강입자 충돌기(LHC)이며 -271°C의 온도에서 작동하는 입자 가속기의 초전도 자석을 냉각시킵니다. 이 온도를 유지하기 위해 LHC는 27메가와트 액체 헬륨 냉각 시스템을 사용합니다. 밝혀진 바와 같이, 고에너지 물리학을 수행하려면 에너지 요구량이 높습니다. CERN은 최대 소비 기간 동안 약 200메가와트를 소비하지만, 조용한 겨울철에는 80메가와트에 불과합니다.

일반적인 정상 운영 기간 동안 CERN은 약 1.3테라와트시의 전기를 사용합니다. 이에 비해 제네바 시의 인구는 20만 명이며 연간 3테라와트시를 소비합니다. 2022년 전기 요금은 약 8,900만 달러로 추산됩니다.

활발한 연구 시간을 줄이는 것은 에너지 절약에 도움이 됩니다. 그러나 운영 시간을 20% 단축해도 유지 관리 요구 사항으로 인해 에너지 사용량이 20% 감소하지는 않습니다. 예를 들어, LHC의 초전도 자석은 사용하지 않을 때에도 시원하게 유지되어야 합니다.

CERN은 단지 에너지 소비를 줄이기 위해 과학을 줄이는 것이 아닙니다. 기존의 조치도 취할 예정이다. 연구실 캠퍼스에서는 가능한 경우 야간 거리 조명을 끄고 난방 사용을 1년에 1주씩 줄입니다.

CERN에 따르면, 운영을 축소하기로 한 결정은 주로 급증하는 에너지 비용 때문에 내려진 것이 아닙니다. 대신, 더 넓은 사회에 대한 우려에서 조치가 취해지고 있습니다. 유럽의 대부분은 난방과 전기 생산을 위해 천연가스에 의존하고 있습니다. 러시아가 우크라이나와 계속 전쟁을 벌이고 있어 이러한 공급품이 부족합니다. 다가오는 겨울, 계속되는 정전, 잠재적인 공급 부족에 대한 두려움이 팽배합니다. 따라서 목표는 사람들의 가정에서 중요한 난방 및 전기 수요를 감당할 수 있을 만큼 충분한 연료 자원을 확보하는 것입니다.

조기 종료로 인해 일부 실험은 더 이상 예정대로 진행되지 않습니다. 운영 마지막 2주 동안 CERN 시설을 사용하려는 과학자들은 대신 2023년으로 일정이 변경됩니다. 이는 또한 2023년 일정이 더욱 단축된 영향 외에도 내년에 시설에 대한 시간 경쟁이 더 심해질 것임을 의미합니다. .

다른 과학 시설도 문제를 겪고 있으며 일부는 CERN보다 비용에 더 민감합니다. 독일 일렉트론 싱크로트론(German Electron Synchrontron)은 급증을 피하기 위해 몇 년 전에 에너지 비용의 일부를 충당하는 계약을 맺었습니다. 싱크로트론 비용의 80%는 2023년까지 충당되지만, 나머지 20%는 아직 남아있습니다. 현재 가격으로는 조직이 비용을 감당할 여력이 없습니다. 경영진은 추가 정부 자금 지원을 추구하고 절충안으로 일부 하드웨어를 저전력 설정에서 실행하는 방법을 모색하고 있습니다.