원자력연 우라늄 저농축기술 세계가 '인정'

원심분무기술 '핵물질 감축' 주목 한ㆍ미ㆍ프랑스ㆍ벨기에 협력사업 일등공신

▲한국원자력연구원의 원심분무 핵연료 분말 제조 시설.

한국원자력연구원이 개발한 원심분무기술이 서울 핵안보정상회의 주요 목적 중 하나인 '핵물질 감축'을 이끄는 주인공으로 등장했다.

김황식 국무총리는 27일 미국 스티븐 추 에너지부 장관, 벨기에 조엘 밀께 부총리, 프랑스 베르나르 비고 원자력위원회 총재와 함께 고농축우라늄 연료를 저농축 우라늄 연료로 전환하는 공동 협력사업을 발표했다.

이에 따라 미국은 2012년 말까지 약 110㎏의 저농축 우라늄을 한국에 제공하고, 한국은 한국원자력연구원에서 개발한 세계 유일의 원심분무기술을 이용, 고밀도 저농축 우라늄인 '우라늄-몰리브덴 합금(이하 U-Mo)' 분말 100㎏을 제조해 2013년 프랑스와 벨기에 연구용 원자로에 제공하게 된다.

원자력연구원이 제조한 저농축 우라늄 U-MO 분말이 프랑스와 벨기에 연구용 원자로에 시범 사용한 후 효율과 안정성을 인정받을 경우 전 세계 20개국에 운영 중인 연구용 원자로에 사용하게 될 전망이다.

그동안 핵무기 원료로 사용될 수 있는 고농축 우라늄(농축도 90%) 대신, 전 세계 연구용 원자로는 저농축 우라늄(농축도 20% 미만)인 우라늄 실리콘(U-Si)합금을 사용하고 있지만, 고성능 연구로가 요구하는 단위 부피당 우라늄 밀도(1cc당 8g 이상)를 구현할 수 없는 단점을 지니고 있다.

저농축 우라늄 사용으로 전환을 위해서는 U-Mo 핵연료 기술 개발이 필수적이어서 각국이 연구개발에 뛰어들어, 프랑스ㆍ캐나다(파쇄분말 기술), 아르헨티나ㆍ미국(수소침투법), 러시아ㆍ미국( Electrode Rotating 법) 등이 U-Mo 분말을 만들었지만, 불순물 함유, 효율 저하 등으로 상용화하지 못했다.

원자력연은 원심분무기술을 바탕으로 세계 유일의 상용급 U-Mo 핵연료 분말 제조, 1997년부터 U-Mo 분말 수출을 시작 프랑스ㆍ미국ㆍ벨기에ㆍ아르헨티나 등 4개국에 모두 15회에 걸쳐 실험용 및 시제품 제작용으로 U-Mo 분말을 공급해 왔다.

원자력연이 제조한 U-Mo 분말을 원료로 제조한 핵연료 시제품의 성능이 우수한 것으로 검증돼 이번 한국ㆍ미국ㆍ프랑스ㆍ벨기에 4개국 공동협력사업을 이끌어냈다.

권은남 기자