대덕밸리이야기

2011년 한국원자력연구원은  우리 원자력계의 새로운 수출상품으로 개발한 중소형 일체형 원자로 SMART(스마트)의 표준설계인가를 획득해 사업을 매듭짓고, 지난해년 건설에 착수한 요르단 연구용 원자로의 상세설계를 수행, 원자력 수출 산업화와 신성장 동력화를 중점 추진할 계획입니다.

또 한국원자력연구원은 파이로프로세싱 전 공정을 공학 규모의 일관 공정으로 모의할 수 있는 세계 최초의 시설 PRIDE(프라이드)의 구축을 완료하고, 소듐냉각고속로(SFR) 실증로 개념설계를 완료하는 등 사용후핵연료 재활용 기술과 미래 원자력 시스템 핵심 기반기술 개발도 전력할 계획입니다.

■ SMART 개발 완료

2011년은 중소형 일체형 원자로 SMART 개발을 매듭짓기 위한 'SMART 기술 검증 및 표준설계인가 획득 사업'의 마지막 해입니다.

이에 따라 2011년 말까지 규제기관으로부터 표준설계인가를 획득함으로써 세계 최초로 일체형 원자로 설계를 완성할 계획입니다.

이 사업은 2009년부터 2011년까지 3년간 총 1700억 원을 투입해 SMART의 기술 개발을 완료하는 것으로, 2011년 말까지 표준설계인가(SDA)를 취득함으로써 해외 진출 기반을 확보하는 것으로 목표로 하고 있습니다.

표준설계인가를 획득하면 국내 13개 기업으로 구성된 KEPCO 컨소시엄과 협력해 국내 시범 원자로 건설 및 해외 시장 개척을 추진, 중소형 원전 세계 시장을 선점한다는 계획입니다.

이를 위해 2010년 한해 동안 SMART 원자로 노심과 원자로냉각계통 및 안전 계통에 대한 표준설계를 완료했고, 기술검증을 위한 '개별효과 검증시험'을 완료했으며, 인허가에 필요한 각종 기술문서 작성을 완료한 뒤, 2010년 말 규제기관(한국원자력안전기술원, KINS)에 표준설계인가를 신청했습니다. 
 
 2011년 한 해 동안 진행될 인허가 심사 과정에서 규제기관이 제기하는 안전성과 성능에 대한 다양한 의견에 대해 해결책을 적기에 제시함으로써, 2011년 SMART 표준설계인가 획득 목표를 달성하고, 이를 통해 안전성과 신뢰성이 공인된 새로운 대한민국 원자력 수출 전략상품을 완성할 계획입니다.


■ 연구용 원자로 수출 확대

한국원자력연구원은 원자력 연구개발 반세기 만의 첫 원자력 플랜트 일괄 수출인 요르단 원자력 연구센터(JCNR) 건설 사업을 통해 주요 계통 상세설계를 2012년 말 완료를 목표로 수행하고, 2011년 7월 말까지 예비안전성분석보고서를 작성해 요르단 규제기관에 제출한 뒤 건설허가를 신청할 계획입니다.
 
㈜대우건설과 공동 수주한 이번 사업에서 한국원자력연구원은 2011년 원자로 노심, 원자로 집합체, 1차 냉각계통 및 연결계통, 계측제어계통에 대한 상세설계를 수행하고, 예비안전성분석보고서를 작성해서 요르단원자력규제위원회(JNRC)에 제출한 뒤 건설허가를 신청할 계획입니다.

이에 따라 2012년 3월 건설에 착수해 2014년 2월 시운전 개시, 2015년 3월 완공 및 시설 인도 등 계획된 일정의 차질 없는 수행을 위해 노력할 계획입니다.


■ 미래 원자력 기술 개발

한국원자력연구원은 미래 원자력 시스템 구축을 위한 파이로프로세싱(사용후핵연료 건식처리기술)-소듐냉각고속로(SFR) 연계 개발에서는 세계 최초로 파이로프로세싱의 모든 공정을 공학(엔지니어링) 규모의 일관공정으로 모의할 수 있는 시험시설인 PRIDE(Pyroprocess Integrated Inactive DEmonstration Facility)의 구축을 완료하고, 한 미 공동연구를 재개해 파이로 기술의 타당성을 검증할 계획입니다.

또한 SFR 실증로 개념설계를 완료하고, SFR 실증로의 핵심 계통의 성능 및 안정성을 실증적으로 검증할 수 있는 '소듐 열유체 종합효과 시험시설(STELLA-1)'의 설치 및 종합 시운전을 완료해 2028년 SFR 실증로 건설 목표에 한발 더 다가설 계획입니다.

PRIDE는 실제 사용후핵연료 대신 천연 우라늄으로 만든 모의 핵연료를 사용, 산화물 전처리-전해환원-전해정련-전해제련-염폐기물 재생/고화 등 파이로프로세싱의 모든 단위공정을 일관공정(integrated system)으로 공학 규모(연간 10톤 처리)로 시험할 수 있는 시설입니다.

세계 최초의 파이로 일관공정 장치인 PRIDE의 제작 및 향후 운전을 통해 파이로프로세싱 기술 실증을 세계적으로 선도하고, 향후 파이로 실증시설 및 상용시설 구축을 위한 테스트베드로 구축한다는 계획입니다.

STELLA-1은 SFR 실증로의 원자로계통 및 핵심 안전계통인 피동형 잔열제거계통을 상세하게 축소 제작(높이 약 5분의 1, 체적 약 125분의 1), 실제 원자로에서 일어날 수 있는 다양한 사고와 고장을 실제 온도(약 600 ℃)와 압력으로 모의할 수 있는 시험시설입니다.

원자력 수소 생산을 위한 초고온가스로(VHTR) 기술 개발에서는 2010년 초고온 실험기술 확보와 초고온 부품 성능 시험을 위한 150 kw급 중형 헬륨 가스루프 1차 계통 건조에 이어 2011년에는 2차 계통 건조를 완료해서 초고온 헬륨 실험 환경을 구축할 계획입니다.

또 2010년에 이어 미국 정부가 추진하는 차세대원자로사업(NGNP), 심층연소로 연구사업 등에 기술용역 수출을 지속 수행해서 초고온가스로 설계 기술을 세계적으로 선도할 예정입니다.


■ HANARO

연구용 원자로 하나로(HANARO)를 이용한 연구개발에서는 2기의 냉중성자 반사율측정장치와 열중성자 3축분광장치의 최적화 작업을 완료하고 국내외 산 학 연 연구자들에게 전면 개방할 예정입니다.

또한 냉중성자 3축분광장치의 설치를 2011년 4월 완료하고 최적화 작업을 수행하는 등 중성자 이용 연구시설 구축 및 이용 확대에 박차를 가할 계획입니다.

 한국원자력연구원은 2010년 11월 냉중성자 연구시설(CNRF)를 준공하고, 40m 중성자 소각산란장치(40M-SANS), 12m 중성자 소각산란장치(12M-SANS) 등 2기의 냉중성자 산란장치를 이용자 시설로 개방한 바 있습니다.

2011년에는 수직형 중성자반사율측정장치(REF-V), 생체계면 반사율측정장치(Bio-REF) 등 2기를 추가로 개방하며, 냉중성자 3축 분광장치(Cold-TAS)도 설치를 완료하고 개방에 앞서 최적화 작업에 착수키로 했습니다.

하나로를 이용한 방사성 동위원소 연구개발에서는 의료용 동위원소인 테크네슘(Tc)-99m의 국내 공급 안전성 확보를 위해 초소형 고효율 동위원소 발생기 원천기술을 이용, 병원 현장에서 간편하게 테크네슘을 추출해서 사용할 수 있는 Tc-99m 발생기 시제품을 제작, 식품의약품안전청에 인허가를 신청할 계획입니다.

또 연구용 원자로 핵연료 원천 기술인 원심분무 U-Mo(우라늄-몰리브덴 합금) 핵연료 기술의 해외 이전을 추진하는 한편, 향후 신형 연구용 원자로 및 수출용 연구로에 필수적인 판형 핵연료 개발을 위한 시설 구축을 추진할 계획입니다.


■ 상용 원전
 
한국원자력연구원은 상용 원전의 안전성 및 경제성 향상을 위한 연구개발에서는 순수 국내 기술로 개발한 고성능 지르코늄 합금 핵연료 피복관인 HANA(하나) 피복관의 상용화를 위해 2011년 7월 국내 최초로 집합체 단위 상용 원전 연소 시험을 시작할 계획입니다.

가동중인 경수로형 원전의 출력을 획기적으로 증강시킬 수 있는 세계 최초의 신개념 이중냉각핵연료 개발에서는 2010년 기본설계 완료에 이어 2011년 환형 소결체 2차 연소시험 등을 통해 개발된 설계 개념의 성능과 안전성을 검증, 이 분야의 국제적 기술 주도권 확보를 위해 매진할 계획입니다.

또한 가동 중인 원전의 이상 발생 여부를 조기 탐지할 수 있는 '원전 구조건전성 통합 감시/진단 시스템(NIMS)'을 2011년 5월부터 영광 원전 4호기 등 국내 원전에 순차 적용할 계획입니다.

이밖에 희토류 원소인 가돌리늄(Gd)을 사용하지 않는 '비희토류 독봉 핵연료' 개발에 착수, 희토류 자원무기화에 따른 수급 불안에 능동적으로 대처할 계획입니다.

상용 원전 3대 미자립 핵심기술 개발 노력도 지속해 2010년 원전계측제어시스템(MMIS) 관련 기술을 2010년 기술 이전한 데 이어 2011년에는 원자로냉각재펌프(RCP) 개발을 위한 RCP 시험시설 장치 구축을 완료하고, 2010년 원형 개발을 완료한 원전 설계용 고유 안전해석 코드의 성능을 검증할 계획입니다.

수출형 한국표준형원전의 신뢰도와 경쟁력을 획기적으로 강화하기 위한 재료 원천기술 개발에 본격 착수, 국내 유관 산업체와 공동 개발을 통해 수입에 의존하고 있는 핵심 소재에 대한 국내 원천 소재기술 확보를 추진합니다.

또한 세계 최고 수준인 원자력 안전 연구의 결과물을 규제기관 및 산업체에 제공, 국내 원전의 안전 운영과 안전성 향성, 효과적인 규제활동에 기여할 계획입니다.


■ 방사선융합기술

한국원자력연구원은 정읍방사선과학연구소가 수행하고 있는 방사선융합기술(RFT) 연구개발을 통해 환경 스트레스에 저항성을 갖는 다기능 유전자 및 단백질 기능 규명 연구와 퇴행성 질환 예방 및 치료용 고효능 노화 조절물질 개발, 차세대 방사선 항암 유전자 치료용 균주 개발 등을 수행할 계획입니다.

또한 방사성 동위원소를 이용해서 신약과 신물질, 농약의 효능, 기능, 안전성을 종합 분석·평가·검증할 수 있는 'RI-바이오믹스(Biomics) 센터'와, 방사선 돌연변이 육종 기반 구축을 위한 '방사선돌연변이육종센터' 건설에 본격 착수할 예정입니다.

양성자기반공학기술개발사업단이 수행 중인 양성자 가속기 연구센터 건설은 2012년 연구센터 완공 일정에 차질이 없도록 가속기 및 빔 이용시설 구조물 공사를 2011년 10월까지 완료한 뒤, 2010년 개발 제작 완료한 뒤 시험해온 100 MeV 가속장치를 설치할 예정입니다.

이에 맞춰 대전 본원에서 운영해온 20 MeV 가속장치도 연구센터로 이전 설치할 계획입니다.


■ 원자력 수출 전략

한국원자력연구원은 2010년 기술 수출 1320만 달러, 국내 기술 이전료 54억 원의 실적을 달성한 것을 발판으로 원자력 기술 수출을 더욱 확대하기 위해 강점기술 발굴과 이에 대한 제도 지원을 더욱 확대할 계획입니다.

이를 위해 기술사업화 관련 제도와 규정을 정비, 성과 이전을 더욱 확대하고, 보다 많은 연구원들이 기술실시 보상금을 받을 수 있도록 지원할 방침입니다.

해외 수출 확대를 위해서는 연구용 원자로 추가 수주 노력과 함께 새로운 수출 전략 상품으로 개발 중인 SMART의 해외 진출을 위해 잠재 수요국들과 협력을 강화할 계획입니다.


■ 내실 다지기

한국원자력연구원은 창립 52주년을 맞는 2011년 경영 목표를 '국가의 미래를 약속하는 KAERI, 국민에게 다가서는 KAERI, 역량 있는 KAERI'로 정하고, 연구 역량의 극대화, 인재 중심 경영, 법과 제도에 근거한 투명 경영을 구현할 계획입니다.

정년퇴직 인원 증가에 따라 연구원 내 우수 인력의 경험과 지식이 사장되지 않고 전수될 수 있도록 '지식자원 전수 기본방향'을 수립하고 관련 규정을 신설할 계획입니다.

또한 우수 인재의 확보 및 육성을 위해 과감한 인사정책을 추진하고, 복지혜택 및 지원책 강화, 연구 역량을 마음껏 펼칠 수 있는 연구환경 조성 등에 주력할 예정입니다.

이 밖에 소통과 참여의 조직문화 확산시키고 직원 상호간 소통 부재를 개선하기 위해 '프로세스 개선 및 규제 개혁 제도개선추진반'의 운영을 통해 전체 직원의 의견을 수렴하고 과감하게 재도를 개선해서 소통의 기반을 마련할 계획입니다.

또 투명하고 예측 가능한 유리알 경영을 펼치고, 노사 관계 선진화를 통해 노사 동반자 관계 구축에도 노력할 계획도 세웠습니다.