한국원자력연구원(원장 양명승)의 연구용 원자로용 핵연료 개발을 책임지고 있는 박종만 박사(연구로핵연료개발부장)가 연구로 핵연료 관련 신기술로 핵비확산과 핵안보에 기여한 공로를 인정받아 미국 에너지부(DOE; Department of Energy)로부터 감사패를 받았다.

박종만 박사는 DOE 산하 핵안보국(NNSA; National Nuclear Security Administration)이 지난주 포르투칼 리스본에서 개최한 ‘연구용 원자로 및 시험로 하향 농축 프로그램’(RERTR; Reduced Enrichment of Research and Test Reactors) 제32차 회의에서 DOE/NNSA로부터 감사패를 받았다. DOE/NNSA는 한국원자력연구원이 연구용 원자로용 저농축 고밀도 U-Mo(우라늄-몰리브덴 합금) 핵연료 제조 원천 기술 개발을 통해 RERTR이 추구하는 핵안보와 핵기술 발전에 기여한 바를 인정, 박 박사에게 감사패를 전달했다.

RERTR은 지난 1978년 핵비확산 정책의 일환으로 전세계 연구로 핵연료의 우라늄 농축도를 고농축(93%, HEU)에서 저농축(20% 이하, LEU)으로 전환하기 위해 DOE와 아르곤국립연구소(ANL)가 주도해서 창설한 국제 협력 프로그램이다. RERTR 프로그램에 따라 현재까지 전 세계 연구로(약 300 기)의 90%가 저농축 우라늄 핵연료로 교체한 상태이지만, 고성능이 요구되는 20여 기의 대형 연구로는 아직까지 농축도 93%의 고농축 핵연료를 사용하고 있다.

이들 대형 연구로의 고성능을 유지하면서도 저농축 핵연료로 전환할 수 있는 신기술로 인정받고 있는 것이 한국원자력연구원이 세계 최초로 개발한 원심분무 기술이다. 한국원자력연구원은 지난 1990년 우라늄 합금을 섭씨 1,700도의 고온에서 용융한 뒤 고속 회전하는 원판 위에 분사함으로써 미세한 구형 분말 형태로 급속 응고시키는 원심분무 기술을 창안한 뒤, 이를 이용해서 1995년 기존의 U-Si(우라늄-실리콘 합금) 핵연료 보다 우라늄 밀도를 2배 이상 높인 원심분무 U-Mo(우라늄-몰리브덴 합금) 핵연료 분말을 개발하는 데 성공했다.

세계 6개국에 특허를 등록한 원심분무 U-Mo 핵연료 분말은 기존의 파쇄 공법으로 제조한 핵연료 분말은 물론 미국, 프랑스, 캐나다, 러시아 등이 개발 중인 U-Mo 핵연료 제조 공법보다 성능과 생산 수율이 월등히 뛰어나, 현재까지는 세계 유일의 상용급 U-Mo 핵연료 분말 제조 기술로 인정받고 있다.

현재 세계 최대 연구로 핵연료 제조사인 프랑스 CERCA 등 주요 원자력 선진국들이 한국원자력연구원이 제조한 U-Mo 핵연료 분말을 공급받아 U-Mo 연구로 핵연료 시제품을 시험하고 있는 단계로, 미국은 RERTR 프로그램을 통해 U-Mo 핵연료 개발이 성공적으로 완료되는 2016년 이후부터 전세계 모든 연구로를 저농축 핵연료로 전환하고 고농축 우라늄의 연구로 사용을 전면 금지할 계획이다.

이번 감사패 수상은 한국원자력연구원의 연구용 원자로 핵연료 분말 제조 관련 기술력이 전세계 핵비확산과 핵안보에 결정적인 기여를 하고 있으며, 학술적․기술적으로도 원자력 선진국들에 한발 앞서 세계를 선도하고 있음을 입증하는 것으로 풀이된다. <끝>