연구용 원자로 ‘하나로’ 국산화 핵연료 100% 장전 완료
한국원자력연구원은 하나로 원자로 건설과 함께 하나로용 핵연료의 수입을 대체할 목적으로 1987년 연구용 원자로 핵연료 제조기술 국산화 연구개발에 착수하였다. 그 결과 캐나다에서 수입해온 핵연료보다 인장 특성과 열전도 특성 등 재료물성이 우수한 연구로용 핵연료를 제조할 수 있는 원심분무방법을 세계 최초로 개발하였고, 이를 토대로 연구용 원자로 핵연료 제조기술과 전 공정을 일체 기술 도입 없이 자체 개발하는데 성공했다.
2001년 3월 정부로부터 하나로 핵연료 제조 및 수출용 연구로용 핵연료 분말 가공사업 허가를 취득하였고, 2002년 11월 총 사업비 76억원을 투입하여 연구로용 핵연료 제조 및 연구개발을 위한 전용 시설인 새빛연료과학동을 건설하였다. 또한 하나로 핵연료 전용 분말제조장치인 원심분무장치와 핵연료봉 피복전용 압출기를 자체 설계, 제작하였으며 전자빔 용접장치 등 핵심 제조장비도 자체 확보하였다.
양산 규모의 제조공정 안정화와 시운전까지 자체 노력으로 해결한 한국원자력연구원은 2004년 2월부터 하나로 핵연료 제조를 시작하였다. 2005년 3월 5일 국산 하나로용 핵연료를 첫 출하하였고 2005년 핵연료 8개 다발을 생산한 데 이어 2006년 47다발(목표 45다발), 올해는 생산 목표인 55 다발을 달성할 수 있을 것으로 예상된다. 생산된 국산 핵연료를 하나로에 2005년 4 다발, 2006년에는 16 다발을 장전하였고, 2007년에는 순차적으로 24다발을 장전하여 11월 29일 100% 국산 핵연료 장전을 달성했다.
하나로용 핵연료는 수명이 장전후 약 9~10개월로 연간 약 45다발이 소요된다. 캐나다(AECL사 제조)에서 수입해온 핵연료 대신 전량 국산 핵연료로 생산 공급함에 따라 연간 약 280만 달러의 수입대체 효과를 거두게 됐다. 이와 별도로 한국원자력연구원은 원심분무 공법으로 제조한 핵연료 분말을 1997년부터 미국과 프랑스 등 원자력 선진국에 역수출, 2007년 현재 14건 약 24만 달러의 누적 수출 실적을 기록하고 있다.
한국원자력연구원은 지난 1985~95년 하나로를 자력 설계 건설한 데 이어 이번 국산 핵연료 장전 완료로 연구용 원자로에 관한 한 명실공히 완전한 기술독립을 이루었다. 김창규 한국원자력연구원 하나로핵연료가공랩장은 “전 공정을 자체 기술로 개발한 국산 핵연료는 지금까지 단 한번도 문제를 일으킨 적이 없을 만큼 성능이 우수하다”며 “국산 연구용 원자로에 100퍼센트 국산 핵연료를 장전함에 따라 향후 연구로의 해외 수출에도 유리한 입지를 마련했다”고 밝혔다.
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한국원자력연구원 하나로핵연료가공랩 김창규 랩장(책임연구원) 042-868-2309