폴란드에 핵연료 수출 가시화

한국원자력연구원이 제작한 '고밀도 저농축우라늄실리사이드 판형 핵연료'로 폴란드 연구용 원자로 'MARIA'에 2024년 시범 공급된다. 원자력연 제공

한국원자력연구원이 폴란드 원자력연구소와 핵연료 실증 MOU를 체결하고, 2024년 핵연료를 시범 공급한다. 사진은 원자력연 연구진이 '원심분무 핵연료 분말 제조기술'을 적용한 판형핵연료 생산과정을 검증하는 모습. 원자력연 제공

우리나라가 폴란드와 원전 건설 협력을 추진하는 가운데 핵연료 수출에도 한 발짝 다가섰다.

한국원자력연구원은 최근 폴란드 원자력연구소와 '핵연료 실증 상호협력 양해각서'를 체결하고, 폴란드 연구용 원자로에 국내 기술로 개발한 핵연료를 시범 공급한다고 5일 밝혔다.

이번 협약에 따라 원자력연은 자체 개발한 고밀도 저농축(LEU) 우라늄실리사이드 판형핵연료 제조기술로 제작한 핵연료를 폴란드의 연구용 원자로 'MARIA'에 2024년 공급하게 된다. 핵연료 시범 집합체 형태로 해외에 공급하는 것은 이번이 처음이다. 특히 MARIA용 핵연료를 맞춤형으로 제작·공급한다는 점에서 수출 가능성이 높다. 일반적으로 핵연료 성능 실증은 원자로에 핵연료판 낱장을 넣는 것부터 시작하는데, 폴란드 원자력연구소는 판형 핵연료 18장을 모은 '핵연료 시범 집합체' 형태로 실험을 한다.

원자력연은 세계에서 유일하게 '원심분무 핵연료 분말 제조기술'을 개발해 고밀도 저농축 우라늄실리사이드 판형 핵연료 제조국 반열에 올라섰다. 우라늄실리사이드를 2000℃ 고온에 녹인 후 고속으로 회전하는 원판 위에 분사해 미세하고 균일한 구형의 분말을 대량 생산하는 기술로, 기존 방식보다 불순물이 적게 발생해 고밀도로 핵연료판을 제조할 수 있다.

이 기술을 보유한 국가는 프랑스, 미국, 한국 등 소수에 그친다. 원자력연은 2021년 12월부터 올해 3월까지 벨기에 연구용 원자로 'BR2'에서 판형핵연료 1단계 성능검증을 실시해 핵연료를 70% 이상을 태우는 극한 조건에서 폭발이나 방사능 누출 없이 안전하게 유지됨을 확인했다.

원자력연은 내년 말까지 MARIA 연구용 원자로 실증에 필요한 핵연료 시범 집합체 제조기술을 추가 개발할 예정이다. 이후 2024년 폴란드 측에 핵연료 시범 집합체 2다발을 공급해 안전성 심사를 거친 후 2026년 핵연료 공급 입찰 자격을 갖춰 수출에 도전하겠다는 계획이다.

정용진 원자력연 연구로핵연료부장은 "폴란드와의 핵연료 실증 협력이 성공적으로 이뤄지면 연간 300억원 이상의 핵연료 수출 성과가 기대된다"면서 "벨기에, 폴란드를 시작으로 연구용 원자로 핵연료 수출을 확대하겠다"고 말했다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr