원자력 및 방사선 기술의 연구개발 성과와 이를 통한 글로벌 시장 진출 및 수출 경쟁력 강화 doc_id PCY_201510300530066781_21

SMART 안전성 향상을 위한 피동안전계통검증시험 연구과제에서는 'SMART 피동안전계통 1계열 통합 시험장치'의 장치를 구축하여 주요 현상에 대한 시험을 수행하였으며, 피동안전계통에 대한 열수력 현상 및 기존 안전해석코드의 피동안전계통에의 적용성에 대한 평가를 수행하였다. 피동안전계통 1계열 통합 시험장치의 기본설계를 수행하여 노심보충 탱크(CMT)와 안전주입탱크(SIT) 및 자동감압계통(ADS)으로 구성된 피동안전계통을 모의하였으며 개념 평가시험과 1계열 모의시험을 수행하였다. 피동안전계통 1계열 통합 시험장치 구축하기 위하여 제작된 SIT와 CMT가 기기 및 배관 설치 공정에 따라 SMART 열수력 시험 시설에 설치되었다. 피동안전계통 1 계열 모의시험이 수행되었으며 SIP를 이용한 SBLOCA 시험은 안전주입펌프(SIP)를 이용하여 CMT와 SIT의 중력 수두에 의한 주입 특성이 모사되었다. SBLOCA 시험 결과, 압력, 온도, 유량 그리고 수위 거동 등의 결과가 물리적 관점에서 타당한 것으로 판단되었다. 그 밖에 일본, 중국 등 인접국가 원전 사고 시 방사성 물질의 확산 경로 및 피해 정도를 예측할 수 있는 컴퓨터 시뮬레이션 시스템인 LADAS(대기방사선 피폭해석 평가 시스템)와 LORAS (해양 방사선 평가 시스템)를 개발하여 국제연합 산하 방사선영향과학위원회의 후쿠시마 사고 조사 최종보고서의 근거자료 산출에 활용될 예정이며, 원자력 발전소 핵심 부품인 원자로 압력용기 손상부를 용접없이 보수할 수 있는 신기술을 개발하여 전 세계 원전 설계 및 운영의 기준으로 적용되는 ASME(미국 기계학회) 기술 표준으로 체택되었다. 또한, 연구용 원자로 HANARO에서 만들어진 중성자를 이용해 수 마이크로미터 깊이에 존재하는 미량원소를 정밀하게 분석할 수 있는 중성자 깊이분포 측정 장치를 세계 두 번째로 개발에 성공하였으며, 친환경 바이오 소재 및 차세대 사료용 작물로 각광받고 있는 케나프의 신품종인 '장대(掌大)'를 방사선 돌연변이 육종 기술로 개발하여 국내 농가에 보급하는 등 원자력･방사선 전 분야에 걸친 다양한 연구활동을 추진하고 있다. 요르단 연구용 원자로의 건설허가 획득 및 말레이시아 노후 연구용 원자로 개선 사업의 성공적인 수행을 통하여 연구용 원자로 및 발전용 원자로 수출의 교두보를 마련함과 동시에 국내 고유의 핵연료 및 재료 성능 평가 기술의 해외 수출을 통하여 우리나라 원자력 기술의 우수성을 국제적으로 인정받고 있다. 우리나라 최초의 원자력시스템 일괄 수출인 요르단 연구용 원자로 건설 사업에 대한 건설허가가 2013년 8월 요르단 원자력 규제기관인 요르단원자력규제위원회(JNRC)로부터 발급받음으로서 본격적인 건설에 나서게 됐다. 한국원자력연구원과 ㈜대우건설 컨소시엄은 2011년 예비안전성 분석보고 서와 방사선 환경영향 평가보고서 등 건설허가 신청 서류를 제출하였고 JNRC의 2년에 걸친 심사 끝에 건설허가를 획득하였으며, 건설허가 획득은 우리나라의 원자력 기술이 국제적 안전성 기준에 부합함을 인증한 것으로, 한국형 연구용 원자로의 세계 시장 진출이 더욱 활성화될 것으로 기대된다. 원자력연 컨소시엄은 지난해 12월 요르단 법규상 기초 철근 조립과 콘크리트 타설까지 가능한 제한공사승인(LWA)을 받아 원자로 건물 기초공사를 진행해왔으며, 더불어 교육훈련동 건설 공사를 진행해 완공한 바 있다. 또한, 말레이시아가 운영 중인 노후 연구용 원자로(RTP)의 두뇌에 해당하는 계측제어계통을 디지털로 개조 설계해서 제작･설치하는 사업을 성공적으로 수행하여 2013년 12월 시운전을 완료하였다. 동 사업은 가동한 지 31년 된 1MW급 소형 연구로의 계측제어계통을 아날로그에서 디지털로 전 환하는 것으로, 한국원자력연구원은 지난해 6월 주요 경쟁사인 아르헨티나 INVAP 등을 제치고 사업을 수주하였으며, 설계･제작･설치･시운전부터 관련 인력의 교육훈련까지 전 과정을 담당하고 있다. 금번 사업 성공은 말레 이시아가 고려중인 신규 연구로 건설 사업과 2020년대 초반을 목표로 추진 중인 발전용 원전 건설의 교두보를 확보했다는 의미도 갖는다. 핵연료 분야에서는 국내 연구진에 의하여 개발된 경수로 핵연료 고성능소결체의 성능 DB를 미국 전력연구소(EPRI)에 63만 달러를 받고 제공하기로 하는 수출 계약을 체결하였다.(2013년 5월) 순수 국내 기술로 개발된 고성능 핵연료 소결체는 해외 선진사들이 개발한 소결체보다 우수한 특성을 가지고 있어 국내외 특허를 획득하였고, 연소 성능 검증을 마치는 2015년 이후 실용화 기술 완성을 목표로 추진되고 있다. 이와 함께, 국내 건설 중인 신형 연구로에 세계 최초로 적용될 고밀도 저농축 핵연료의 성능 검증을 미국 에너지부 산하 아이다호국립연구소(INL)와 협력하기로 합의하고 연구비 280만 달러 전액을 INL이 부담하기로 하였다. 우리나라의 독자적인 U-Mo 분말 제조 신기술을 적용한 핵연료의 성능 검증에 미국 국립연구소가 비용을 부담하기로 한 것은, 글로벌 핵비확산을 획기적으로 강화할 수 있는 원심분무 핵연료 기술과 우리나라의 신형연구로 개발 연구능력에 대한 신뢰와 기대의 표현으로 설명될 수 있다. 그 밖에도 원자력 발전소의 주요 부품인 증기발생기 전열관의 부식을 방지하기 위해 개발하고 있는 부식억제제의 성능 시험 결과를 미국 전력연구소(EPRI)에 53만 달러를 받고 제공하기로 하는 수출 계약을 체결하는 등 국내 개발 기술의 우수성을 국제적으로 인정받고 있다. 2007년 3월, 교육과학기술부는 원자력기술 및 제품의 해외진출 촉진을 위하여 민･관 합동의 체계적인 지원체제 구축을 위해 원자력기술수출지원단(이하 수출지원단)을 발족하였고 현재 한국원자력협력재단에서 사무국 역할을 담당하고 있다. 수출지원단은 원자력기술의 수출활성화를 위해 수출전략･정보조사, 해외마케팅, 수출자문, 수출교육, 해외홍보 등 5대 중점 분야에대한 수출 인프라 기반 구축을 추진하고 있다. 수출지원단은 효과적인 수출전략 방안을 마련하기 위해 동위원소이용분과, 비파괴검사분과, 원자력기술이용분과 등 3개 실무분과를 운영하고 있으며 원자력 유관기관과의 파트너십을 통해 비발전 분야 수출 역량 및 기반을 강화하고 있다. 원자력기술수출지원단은 2007년, 해외 개별전시회 지원사업을 시작으로 해외시장조사, 시장분석보고서를 발간하였고 2008년에는 기업 실무자들을 대상으로 전략물자통제 교육을 실시하였다. 2009년에는 해외마케팅 지원사업을 통하여 5개 기업의 해외 시장 진출을 지원하였고 해외 비즈니스 실무자가 꼭 알아야 할 국제 영문계약 매뉴얼 책자를 발간하였다. 수출용 신형연구로 개발 및 실증사업은 총 사업예산 2,900억원(국비 2,500억원, 지방비 400억원)을 투자하여 부산광역시 기장군 장안읍에 위치한 방사선 의･과학 특화단지 내에 20 MWt 급 연구용원자로 1기와 동위원소 생산 및 연구개발시설 등의 활용시설을 건설하는 것이다. 총 사업기간은 2012년~2016년(5년)이며 소요부지는 약 130,000 ㎡ 규모로 조성될 계획이다. 동 사업에서 구축할 주요 시설과 성능 요건은 다음과 같다. 동 사업은 일부 미확보된 연구로 핵심 기술 개발 및 실증으로 경쟁력이 한층 강화된 연구로 모델을 개발하여 국내에 건설, 실증을 통해 세계 연구로 시장에서 주요 공급국으로 부상하기 위한 것이다. 또한 테크네튬 (Tc)-99m 등 절대량을 수입에 의존하는 의료용 방사성 동위원소의 고질적인 수급난을 해소하고 주요 동위원소의 100% 자급을 통해 대국민 의료 서비스의 질을 향상시키며 나아가서는 방사성 동위원소 수출을 통해 국제 사회에 기여하고 방사성동위원소 이용산업을 수출산업화 하는 목적도 있다. 아울러 중성자 핵변환 도핑(NTD) 서비스를 통한 전력 반도체 산업의 성장을 유도하고 의료 및 신소재산업과의 융합을 통해 고부가가치 신산업을 창출도 기대할 수 있다.