원자력연구원, 핵연료 성능검증시험 기술 미국에 수출

아주경제 이한선 기자= 국내에서 개발한 고성능 저농축 핵연료 기술이 핵확산 방지를 위한 핵심 기술로 평가받으면서 미국에 이전한다.

한국원자력연구원은 국내 건설 중인 신형 연구로에 세계 최초로 적용될 고밀도 저농축 핵연료 성능 검증을 위한 수행 시험을 미국 에너지부(DOE) 국가원자력안전국(NNSA) 산하 글로벌위험감축구상(GTRI) 및 아이다호국립연구소(INL)과 공동으로 수행하기로 했다.

미래창조과학부는 한국원자력연구원이 INL과 저농축 우라늄-몰리브덴 합금(U-Mo) 분산 핵연료 성능검증시험에 협력하기로 합의하고 2017년 6월까지 3년 9개월 간 공동연구를 수행하며 연구비 280만 달러(31억4000만원) 전액을 INL이 부담하기로 했다고 9일 밝혔다.

이 과제는 한국원자력연구원이 부산시 기장군에 건설하고 있는 수출용신형연구로에 세계 최초로 적용하기 위해 개발 중인 U-Mo 판형 핵연료의 성능 검증을 위해 축소 핵연료판을 제작해 원자력연구원이 운영 중인 연구용 원자로 하나로에서 성능검증을 위한 조사시험 및 조사후시험을 수행한다.

우리나라의 독자적인 U-Mo 분말 제조 신기술 적용 및 우리 원자로에 처음 적용될 핵연료의 성능 검증에 미국 국립연구소가 비용을 부담하기로 한 것은 글로벌 핵비확산을 강화할 수 있는 원자력연구원만의 독창적인 원심분무 핵연료 기술과 연구용 원자로 하나로의 성능을 비롯해 신형 연구로 개발 연구능력에 대한 신뢰와 기대의 표현으로 풀이된다.

원자력연구원은 INL과 협력 하에 U-Mo 판형 핵연료의 성능 검증을 수행해 세계 최초로 이 핵연료를 사용할 기장로의 인허가 획득에 기여하고 U-Mo 핵연료의 해외 수출을 위한 기반을 마련할 계획이다.

시험 결과는 GTRI 등 국제사회의 핵비확산 프로그램과도 공유할 예정이다.

U-Mo 판형 핵연료의 기반이 되는 원심분무 핵연료 분말 제조기술은 원자력연구원이 세계 최초로 창안한 신기술로 단위 부피당 우라늄 밀도를 크게 높여 농축도 20% 이하의 저농축 우라늄(LEU)으로도 고성능을 낼 수 있는 것이 특징이다.

지난해 열린 서울 핵안보정상회의에서 한-미-프랑스-벨기에 4개국이 이 기술을 이용해 핵무기에 전용 가능한 고농축 우라늄(HEU)을 사용하는 유럽의 연구로를 LEU로 전환하는 공동 연구 프로그램에 합의하는 등 핵확산 방지를 위한 핵심 기술로 국제사회의 인정을 받고 있다.

앞서 원자력연구원과 INL은 지난 7월 기장로 적용 U-Mo 판형 핵연료 성능 검증을 위한 공동연구 1단계 계약을 체결하고 INL이 운영 중인 연구로 ATR에서 실제 크기 U-Mo 판형 핵연료 집합체에 대한 조사시험을, 하나로에서는 축소 연료판의 조사시험을 각각 수행하기로 합의했다.

현재 양측은 ATR 조사시험을 위한 예비분석 및 개념설계를 수행 중이다.