사용후핵연료 용기 핵심 소재 국산화

한국원자력연구원 개발
변형 저항력 2배 높아

국내 연구팀이 사용후핵연료 저장용기의 핵심 소재인 '중성자 흡수재'를 국산화하는 데 성공했다. 사용후핵연료는 원자력발전소 원자로에서 타고 남은 핵연료로, 안전을 위해 저장용기에 담아 보관해야 한다. 중성자 흡수재는 핵분열을 억제하는 물질로 저장용기의 성능과 경제성을 좌우한다. 그동안 미국이나 일본 등에서 고가로 전량 수입해왔다.

16일 천영범 한국원자력연구원 책임연구원팀은 중성자 흡수재 '코나스(KONAS)'를 개발했다고 밝혔다.

코나스는 기존 해외 제품보다 성능이 뛰어나다. 중성자 흡수 성능이 해외 소재 대비 1.6배 이상 높은 것으로 확인됐다. 변형에 저항할 수 있는 힘의 크기인 '항복강도'는 2배, 끊어지지 않고 늘어나는 비율인 '연신율'은 20배나 높다.

연구팀은 "400여 종에 대한 합금 제조와 평가를 거쳐 최적화된 합금 조성과 열처리 기술을 확보한 덕분"이라며 "세계 최고 성능을 지닌 중성자 흡수재"라고 설명했다.

코나스의 세계 시장 진출도 기대된다. 연구팀에 따르면 전 세계 중성자 흡수재 소재 시장 규모는 약 5조원에 달한다. 코나스는 이미 국내 특허출원을 마쳤고, 이달 내 미국 유럽 일본 등에 해외 특허를 출원한다. 이어 내년 말까지 제조공정 최적화 등을 연구한 뒤 국내 산업체와 연계해 상용화를 추진한다.

[고재원 기자]