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신 년 사


존경하는 한국원자력연구원 가족 여러분! 2015년 새해가 밝았습니다. 

지난 한 해 동안 국가 원자력 연구개발 현장에서 최선을 다해 노력해 주신 직원 여러분께 감사드립니다. 을미년 올 한 해도 여러분과 여러분 가정에 건강과 행복이 깃들기를 기원합니다. 

시간이 화살처럼 빠르다는 말을 그 어느 해보다 실감한 2014년이었습니다.

작년 이맘 때 바로 이 자리에서 취임인사를 전하던 때가 엊그제만 같은데 벌써 일 년의 시간이 지났습니다. 그동안 기관장으로서 얼마나 열심히 뛰었는지 새해를 맞는 오늘 다시금 되새겨보게 됩니다. 

“꿈꿔라. 꿈꿀 수 있는 것은 무엇이든지 이룰 수 있다”는 괴테의 명언을 전하며 청마의 기상으로 꿈을 쫓아 매진하자는 그때의 초심을 잃지 않도록 저부터 더욱 분발하겠습니다.   

한국원자력연구원 직원 여러분!

지난 한해도 우리 모두는 꿈을 이루기 위해 힘껏 달려왔습니다.

국가적으로도 커다란 기대를 받고 있는 연구용원자로 기술을 사상 처음으로 유럽에 수출하는 쾌거를 올렸습니다. 프랑스 아레바(AREVA)와 독일의 누켐(NUKEM)-러시아 니켓(NIEKET) 컨소시엄 등 세계 굴지의 글로벌 원자력기업과 치열한 경합 끝에 쟁취한 성과라는 점에서 의미가 큽니다.
 
ITER 국제기구로부터는 ITER에서 발생 예상되는 방사성폐기물을 원격으로 처리하는 기술 개발 과제를 수주하기도 했습니다.

우리 연구원이 독자 개발한 원심분무 기술을 이용해 제조한 U-Mo 핵연료 분말은 프랑스와 벨기에에서 본격 성능 검증에 들어가기도 했습니다.

우리가 보유한 원천기술이 글로벌 핵비확산에 기여함으로써 국제위상 제고에도 큰 몫을 하고 있습니다. 원자력을 이용해 수소를 대량 생산할 수 있는 ‘초고온가스로’의 피복입자핵연료 시제품이 연소성능시험에 성공하는 성과도 올렸습니다.

파이로프로세싱과 소듐냉각고속로 등 제4세대 원전 개발과 원자력 안전연구, 하나로 운영 및 이용 연구, 제염해체 기술개발 등에서도 크고 작은 이정표를 세웠습니다.
 
연구원이 기술출자 방식으로 설립한 국내 제1호 연구소기업이 코스닥 상장심사를 통과하는 한편, 연구원 보유 특허의 중소기업 무상 이전 등 원자력 창조경제 실현에도 앞장섰습니다.

아울러, 국가 원자력 기술자립의 역사를 한눈에 볼 수 있는‘원자력역사관’과 원자력 연구성과를 직접 체험해보는 ‘원자력체험관’도 문을 열었습니다.

도서관과 기록관, 박물관의 기능을 합쳐 다양하고 통합적인 원자력 정보를 제공하는 ‘원자력 라키비움’도 개관했습니다. 연구원 식당 역시 한층 밝고 개방된 형태로 탈바꿈하였습니다.

각자의 자리에서 최선을 다해 이 같은 성과를 만들어낸 여러분들의 노고에 감사드립니다.

한국원자력연구원 가족 여러분, 우리나라 원자력계는 UAE 상용원전과 요르단 연구용원자로 수출로 한껏 사기가 충만했지만, 후쿠시마 사고와 원전 비리 등으로 한동안 의기소침해 있었습니다. 이에 더해, 지난 연말에는 원전 해킹 사건까지 터지며 그 입지가 점점 작아져만 가는 현실이 안타깝기만 합니다.

그렇다고 우리가 여기서 주저앉을 수는 없습니다. 위기를 훌훌 털고 일어나 우리의 선배들이 그랬듯 다시 뛰어야만 합니다. 
 
우선, OYSTER 사업과 JRTR 건설사업을 차질 없이 추진하고 인력확보에 전력을 다해 연구로의 추가 수출에 박차를 가해야 합니다. 

SMART 원자로와 관련해서는 지난 연말 설립된 SPC를 중심으로 사우디아라비아, 말레이시아 등 잠재 수요국을 대상으로 수출 노력을 강화해야 합니다.

안전연구 분야에서는 국제공동연구인‘OECD-ATLAS’를 주도하며 이를 한층 강화하는 한편, ‘고밀도 저농축 연구로 핵연료’기술을 활용한 국제 핵비확산 실현에도 노력해야 합니다.

수출용 신형 연구로 건설 사업은 원자로 및 계통 설계, 부대시설의 상세설계와 건설허가 신청 후속 작업을 차질 없이 진행해야 합니다. 
 
파이로프로세싱 기술개발은 각 단위공정별로 성능시험을 수행하고, ACPF 에서의 실증실험에 대비한 모의 사용후핵연료 시험을 완수해야 합니다.

파이로 기술과 연계한 소듐냉각고속로 기술개발은 150MWe급 원형로 NSSS(핵증기공급계통) 예비설계를 완료하고, STELLA-2의 기본설계를 수행할 예정입니다.

초고온가스로 분야에서는 자체 개발한 설계해석 코드 검증과 초고온헬륨루프를 이용한 고온 특성 평가 실험을 수행하게 됩니다.

원자력시설 제염․해체 기술 분야에서는 국내 원전 해체 시대를 대비하고 해외 해체시장 진출을 목적으로 추진 중인 ‘원자력시설 해체종합연구센터’예비타당성평가가 완료될 예정입니다.
 
이 밖에도, 하나로 및 냉중성자 시설을 이용한 중성자 이용연구와 비발전 분야의 융복합을 통한 기술사업화에도 더욱 노력해야 합니다. 또한, 연구원이 국민과 소통하고 다가서기 위해 추진하는 ‘(가칭)원자력공원’조성사업도 우리의 비전과 노력, 개방성이 제대로 구현될 수 있도록 추진해 주시기 바랍니다.

직원 여러분!

어려운 여건 속에서도 우리는 KAERI인이라는 자부심과 열정으로 연구에 매진하는 것이 우리에게 주어진 사명이라고 생각합니다.

예산과 인력에 발목이 잡혀 창의적 과제수행과 자율성 확보가 어렵다는 점 잘 알고 있습니다. 

우리를 바라보는 외부의 시선 역시 곱지만은 않다는 점도 항상 염두에 둬야만 합니다.

현실성 없는 연구에 예산만 쓴다거나 원자력연구원 과제는 ‘철밥통’이라는 외부의 인식 타파에 노력해야 하는 이유이기도 합니다.

이렇듯 우리 조직이 당면한 내외부의 문제점을 극복하기 위해서는 무엇보다 우리 스스로 변화하고 혁신하는 노력이 필요합니다.

저는 올 한해 조직 재정비와 시스템 효율화로 돌파구를 찾고자 합니다.
 
우선, 책임의식과 권한 분배를 통한 실질적 책임경영제를 실현하겠습니다. 책임자 스스로 주인의식을 갖고 업무를 주도하는 시스템을 구현해나갈 계획입니다.

다음으로는, 내부경쟁을 확대하여 무사안일주의와 매너리즘을 극복해나갈 것입니다. 적당주의와 온정주의를 배격하여 단 한 사람의 무임승차자도 생기지 않도록 해야겠습니다.

또한, 연구원 여러 직종간의 갈등과 괴리감을 치유하고, 내부의 갑을관계를 청산할 수 있는 경영관리 혁신도 필요합니다. 여기에는 소통과 협력문화가 반드시 전제되어야 합니다.

직종간․직급간․세대간․상하간․동료간 소통과 협력은 조직 일체감 조성뿐만 아니라 업무 생산성과 효율성 강화에도 크게 기여할 것입니다.

사랑하는 직원 여러분! 을미년 새해 우리 모두 함께 뛰어 봅시다.

저는 여러분이 도전과 열정을 불태울 수 있는 연구환경 조성과 공정한 원칙을 통한 성과평가 환경을 만들기 위해 최선을 다하겠습니다.

제가 이곳 KAERI에서 꾸는 모든 꿈은 반드시 여러분과 함께 하는 꿈이어야 함을 한시도 잊지 않겠습니다.

모든 KAERI인 여러분, 새해 복 많이 받으시길 기원합니다. 감사합니다.

2015. 1. 2

한국원자력연구원 장  김 종 경

김종경 한국원자력연구원장

posted by 글쓴이 과학이야기

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현재 원자력은 우리나라를 비롯한 대부분의 나라에서 주요 에너지원으로 활용되고 있습니다.

그러나 이 원자력 역시 연료인 우라늄 매장량 등을 토대로 볼 때 앞으로 약 60년 가량 밖에 사용할 수 없는 유한 에너지원입니다.

그럼에도 원자력에 대한 기대가 사라지지 않는 것은 현재 원자로 가동 방식과 다른 고속증식로에 대한 기대 때문입니다.

이는 고속중성자를 이용하여 핵분열반응을 일으켜 에너지를 생산함면서 동시에 비핵분열성 물질인 우라늄238을 핵분열성 물질인 플루토늄 239로 변환시키는 것이 핵심입니다.

기존 방식은 우라늄23를 분열시키는 것으로 중성자 속도가 저속이지만, 고속증식로는 중성자 속도가 고속인데다 우라늄238이 보다 많은 플루토늄239를 생성시키기 때문에 우라늄 이용 효율을 60~100배까지 높일 수 있습니다.

즉 현재 사용연한 60년인 매장 우라늄을 6000년까지 사용할 수 있는 것입니다.

그러나 고속로는 냉각재 등 기술적 난제가 있어 실용화를 위해 세계 원자력 선진국들이 연구 중에 있습니다.

이 제4세대 원자력 시스템은 현재 가동 중인 3세대 원전보다 지속가능성과 안전성, 경제성, 핵비확산성을 획기적으로 향상시킨 미래형 원자력 시스템으로, 각국이 2030년대 상용화를 목표로 개발 중입니다.

□ 소듐냉각고속로(SFR)는 제4세대 원자력 시스템 중에서도 가장 실현 가능성이 높은 것으로 평가되는 노형으로, 열 중성자를 이용하는 경수로와 달리 고속 중성자(fast neutron)를 이용해서 핵분열을 일으키고 이 때 발생하는 열을 물이 아닌 액체 소듐으로 전달해서 증기를 발생시키고 이 증기로 전기를 생산하는 원자로입니다.

소듐냉각고속로(SFR)는 경수로 사용후핵연료를 재활용하는 기술인 파이로프로세싱(pyroprocessing, 건식처리공정) 기술과 연계해서 독성이 높은 장수명 핵종을 반감기가 짧거나 안정된 핵종으로 변환시킴으로써 사용후핵연료의 방사성 독성 감소 기간을 1000분의 1로 줄이고, 소모한 핵연료보다 더 많은 핵연료 물질을 생산함으로써 경수로보다 100배 이상 우라늄을 활용할 수 있는 '꿈의 원자로'입니다.

□ 한국원자력연구원이 제4세대 소듐냉각고속로 기술을 실증하기 위한 종합효과시험시설(ITL) 1단계를 건설했습니다.

소듐냉각고속로(SFR; Sodium-cooled Fast Reactor)는 현재 사용되고 있는 원자로보다 우라늄 홀용도를 100배 이상 높일 수 있어 꿈의 원자로로 불리웁니다.

종합효과시험시설(ITL)은 실제 원자력 발전소의 주요 계통을 축소 모사한 것으로, 원자로에서 사고와 고장 발생시 일어날 수 있는 상황들을 시뮬레이션함으로써 신형 원전의 안전성을 실증하는 대형 실험시설입니다.

한국원자력연구원은 오는 2028년 원형로 건설을 목표로 개발 중인 소듐냉각고속로(SFR)의 성능을 종합적으로 실증하는 소듐 열유체 종합효과시험시설 STELLA-1(Sodium Integral Effect Test Loop for Safety Simulation and Assessment-1)을  최근 구축했습니다.

STELLA는 SFR 원형로의 원자로계통 및 핵심 안전계통인 잔열제거계통의 열용량을 1/9로 축소 제작한 것으로, 실제 원자로에서 일어날 수 있는 다양한 현상을 약 600 ℃이 실제 온도와 압력으로 모의할 수 있는 종합 효과시험 시설입니다.

STELLA는 실제 핵연료 대신 전기를 이용해서 고속로 내부와 같은 조건을 구현함으로써 방사성 물질의 유출 위험 없이 고속로에서 일어날 수 있는 각종 현상 및 사고들을 정밀하게 모의할 수 있습니다.

이번 소듐 열유체 종합효과시험시설(STELLA)의 구축으로 '제4세대 원자력 시스템'의 핵심 노형인 소듐냉각고속로(SFR)의 특정설계인가 획득에 필요한 실험 데이터를 생산, 그동안 설계 중심의 SFR 기술개발 능력을 하드웨어적인 검증 단계로 발전시킬 수 있게 됐습니다.

STELLA는 SFR 설계기술 및 전산체제, 소듐기술 등 지난 1997년 본격적으로 SFR 연구개발에 착수한 이래 축적해온 연구결과들을 종합적으로 실증함으로써 SFR 원형로 건설을 위한 경험과 기반기술의 수준을 향상시키는 역할을 수행하게 됩니다.

소듐 열유체 종합효과시험시설 STELLA-1 구성도


□ 1단계로 구축된 STELLA-1은 잔열제거 계통의 주요 열교환기기 성능 검증과 1차계통 기계식 펌프의 열유체 성능 시험 등 개별효과 실험을 수행할 수 있는 시험시설입니다.

한국원자력연구원은 이어 2단계로 STELLA-1을 확장한 STELLA-2를 2016년까지 구축하고 SFR 안전계통의 성능검증과 안전계통과 1차 열전달 계통과의 상호영향에 의한 잔열제거성능 종합효과시험을 수행할 예정입니다.

한국원자력연구원은 지난 2001년 고유 개념의 150 MWe 급 소형 소듐냉각고속로 KALIMER-150의 개념설계를 완료하고, 2006년 600 MWe 급의 중형  KALIMER-600 개념설계를 완료했습니다.

이어 2008년 12월 22일 제255차 원자력위원회에서 국가 정책으로 확정된 '미래 원자력 시스템 개발 장기 추진계획'에 따라 2020년까지 SFR 원형로의 특정설계인가를 획득하고, 2028년까지 원형로를 건설할 계획입니다.



 용  어  설  명

종합효과시험시설(ITL) :
실제 원자력 발전소의 주요 계통을 축소 모사, 원자로에서 사고와 고장 발생시 일어날 수 있는 상황들을 시뮬레이션함으로써 신형 원전의 안전성을 실증하는 대형 실험시설.
한국원자력연구원은 우리나라 상용 원전의 대부분을 차지하는 경수로의 종합효과시험시설인 '가압경수로 열수력 종합효과실험장치'(ATLAS)를 2007년 구축, 신형 경수로 APR1400의 안전성을 실증함으로써 APR1400의 UAE 원전 수출에 기여한 바 있다.

잔열제거계통 :
소듐냉각고속로(SFR)에서 원자로의 열을 식히는 기능이 상실되는 정상 열 제거 기능 상실사고 발생시 노심에서 발생하는 잔열을 자연순환 유동 특성을 이용해서 공기 중으로 제거하는 계통.
'노심→원자로 풀→잔열제거계통→대기'로 이어지는 비상 열 제거 경로를 통해 자연적으로 열을 공기 중으로 제거함으로써 SFR의 안전성을 획기적으로 향상시키는 핵심 안전계통이다.

개별효과실험(Separate Effect Test) :
단독 기기나 부품의 기능이나 성능을 검증하는 실험

종합효과시험(Integral Effect Test) :
다수의 기기와 부품으로 구성된 계통 내에서 기기나 부품 상호간의 영향이나 계통 차원의 성능을 검증하는 시험

posted by 글쓴이 과학이야기

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