사용후핵연료 문제를 해결할 수 있는 차세대 원자로의 핵연료 피복관 제조기술이 국산화됐다.
한국원자력연구원(원장 김종경)은 차세대핵연료기술개발부 김성호 박사가 이끄는 핵연료피복관개발팀이 제4세대 원자로인 소듐냉각고속로원형로(PGSFR, SFR로 가기 전단계의 프로토타입)의 고성능 핵연료 피복관(FC92)을 개발했다고 5일 밝혔다.
핵연료 피복관은 핵분열 시 발생하는 방사성 물질이 외부로 누출되는 것을 막는 1차 방호벽 역할을 하는 관이다. 고온·고압 원자로 운전 환경에서 수년 간 사용해야 되기 때문에 내구성이 중요하다.
이 FC92는 스테인레스강을 소재로 사용했다. 해외 제품(HT9, T91 등)과 비교해 고온 저항성과 핵연료 연소도가 30% 이상 높다. PGSFR 출구 온도를 기존 510도에서 545도까지 높여 열효율이 크게 개선됐다. 이 때문에 전력 생산량도 늘었다.
SFR은 경수로 사용후핵연료를 재활용하는 파이로프로세싱 기술과 연계시켜 원료인 우라늄을 경수로대비 100배 이상 효과적으로 사용할 수 있다.
연구팀은 오는 2020년까지 PGSFR의 특정설계 승인을 받고, 2028년까지 건설을 완료할 계획이다.
현재 포스코특수강, 일진제강 등과 기술 협력 관계를 유지하고 있다.
김성호 차세대핵연료기술개발부 책임연구원은 “PGSFR의 국내 건설 및 운용에 보탬이 될 것”이라며 “특히 사용후핵연료 문제 해결에 기여할 것”이라고 말했다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com