[뉴스토마토 이한승기자] 미래창조과학부는 한국원자력연구원 경수로핵연료기술개발부의 구양현 박사팀이 미래부 원자력연구개발사업인 '차세대 핵연료 기술 개발' 과제에서 개발 중인 경수로 핵연료 고성능 소결체의 성능 데이터베이스(DB)를 미국 전력연구소 EPRI에 63만달러(약 7억원)에 제공하는 수출 계약을 체결했다고 27일 밝혔다.
EPRI는 원자력을 포함해 전력산업 관련 전 세계 40개국 1000여개의 기업 및 기관을 회원으로 하는 대규모 연구기관으로 기술 동향 및 개발 등의 서비스를 회원들에게 제공하고 있다.
아울러 자체 연구개발 외에도 세계 각국에서 수행되는 연구개발 중에서 중요하다고 판단하는 기술에 대해 신속한 현황 파악을 위해 연구 결과를 구입해 회원 간 공유하고 있다.
핵연료 소결체는 이산화우라늄 분말을 압축 가열해 만든 원통형 물체로, 핵연료 피복관 안에 들어가 핵연료 봉을 이루며, 우라늄의 핵분열 과정에서 발생하는 생성물 중 기체(크립톤, 제논)를 외부로 방출하지 않고 최대한 포집하고 있는 것이 안전성과 경제성 향상에 유리하다.
한국원자력연구원은 현재 연구용 원자로 하나로(HANARO)에서 고성능 핵연료 소결체의 연소 성능 시험을 진행 중이며 결과 DB를 오는 2017년까지 EPRI에 제공할 예정이다.
이와 함께 지난 2007년부터 핵연료의 안전성과 경제성을 향상시키는 고성능 핵연료 소결체 개발을 추진해 국내외 특허를 획득했으며, 연소 성능 검증을 마치는 오는 2015년 이후 실용화 기술 완성을 목표로 하고 있다.
국내외 연구진은 고성능 핵연료 소결체 개발을 위해 우라늄에 미량의 첨가제를 더한 소결체 연구개발에 몰두하고 있다.
첨가제는 결정립 크기를 키워 소결체의 기체 포집능력을 향상시켜 주지만, 우라늄 함량이 높을수록 핵연료 효율이 높아지기 때문에 첨가제 양을 줄이면서도 결정립 크기를 키우는 것이 고성능 핵연료 소결체 연구개발의 관건이다.
한국원자력연구원이 독자 개발해 검증하고 있는 경수로 핵연료 고성능 소결체는 해외 선진회사들이 개발한 소결체와 비교해 첨가제 함량은 적고, 핵분열 기체 포집능력과 고온 변형성이 우수하다는 특성을 가지고 있다.
또 이번 수출을 통해 독자 개발한 고성능 소결체 기술의 우수성을 세계 원자력 기관에 알림으로써 향후 수출 기반을 마련하고 국제 연구 협력을 강화할 수 있는 기회가 될 것으로 전망했다.
◇한국원자력연구원 개발 소결체(사진제공=미래창조과학부)
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