원자력(硏), 사용후핵연료 전용 감시를 위한 중성자 측정 기술 美 수출
한국원자력연구원(원장 양명승)은 김호동 박사팀이 개발한 ‘사용후핵연료 집합체 내부 위치별 중성자 측정기술’을 미국 로렌스리버모어국립연구소(LLNL ; Lawrence Livermore National Laboratory)에 제공하기로 하고 기술수출 계약을 맺었다고 밝혔다. 6개월 간 1만 2,500 달러에 1단계 타당성 연구를 진행하는 조건으로, 1단계 연구 결과를 바탕으로 향후 협력을 확대할 예정이다.
김호동 박사팀이 교육과학기술부 원자력연구개발사업의 일환으로 지난 2003년 개발을 완료한 ‘사용후핵연료 집합체 내부 위치별 중성자 측정기술’은 사용후핵연료 집합체의 제어봉 유도관 내에 중성자 검출기와 캘리포니움(Cf-252) 선원을 삽입한 뒤 둘 간의 거리를 변화시키면서 중성자 세기의 감쇠비율을 측정하여 사용후핵연료 집합체의 핵임계도를 결정하는 기술이다. 핵연료집합체 제어봉 유도관은 지름 12.8 ㎜에 불과한데 김 박사팀은 직경 6.3 ㎜의 초소형 중성자 검출기를 9.5 ㎜ 튜브 내에 장착하고, 이를 제어봉 유도관에 삽입하여 집합체 내부의 위치별로 중성자의 세기를 정밀하게 측정할 수 있는 무인자동측정시스템을 구축한 바 있다.
LLNL은 이 측정장치를 원자력발전소 임시저장조 내에 보관되어 있는 사용후핵연료 집합체의 일부 핵연료봉을 전용했는지를 검사하는 기술의 실험적 검증에 활용할 계획이다. 사용후핵연료 집합체내의 핵연료봉 일부를 빼낸 뒤 가짜(dummy) 핵연료봉을 채워넣는 경우, 이 기술을 이용해서 집합체 위치별 중성자 세기를 측정하여 상호 불균형을 감지함으로써 전용 여부를 판별하려는 것이다.
신희성 한국원자력연구원 핵주기개발전략연구부 책임연구원은 “ ‘사용후핵연료 집합체 내부 위치별 중성자 측정기술’을 활용하면 10 여 미터 깊이의 수조 속에 보관되고 있는 사용후핵연료 집합체의 위치별 중성자 세기를 정확하게 측정할 수 있다”며 “이 장치를 활용하여 LLNL의 새로운 사용후핵연료 전용감시기술을 실험적으로 검증하고 실용화하면 국제원자력기구(IAEA)의 핵비확산을 위한 안전조치 활동에 크게 기여하게 될 것”이라고 밝혔다.
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한국원자력연구원 핵주기개발전략연구부 신희성 책임연구원 042-868-2338