국내 첫 냉중성자 생산 성공
한국원자력연구원(원장 양명승)은 하나로에 냉중성자 연구시설(CNRF) 구축을 마치고 국내 최초로 냉중성자를 생산하는데 성공했다고 25일 밝혔다.
또한 원자력발전소의 핵연료 성능을 종합 검증하는 핵연료 노내조사시험(FTL) 구축 및 종합성능시험도 완료했다.
이로써 하나로는 지난 1995년 건설된 이래 15년 만에 연구용 원자로가 수행할 수 있는 모든 기능을 갖춘 다목적 연구용 원자로로 자리매김하게 됐다.
냉중성자는 하나로에서 생성된 에너지가 높은 열중성자를 섭씨 영하 259℃의 액체 수소를 이용해 극저온화한 것으로, 열중성자보다 에너지는 낮고 파장이 길어 나노와 바이오 분야의 연구에 유용한 도구로 활용할 수 있다. 즉 냉중성자의 파장을 이용해 나노크기에 해당하는 물질을 정확하게 측정하는 잣대로 쓰이게 되는 것이다.
원자력연은 지난 2003년 냉중성자 실험동 건설을 위해 600억원을 들여 지난해 시운전을 거쳐 초당 단위면적(㎠)당 1억개의 냉중성자를 방출하는데 성공했다. 하나로가 생산한 냉중성자의 품질은 프랑스의 ILL, 독일 FRM-2에 이어 세계 3위 수준으로 냉중성자 특성을 활용할 수 있는 전용 산란장치가 완성되면 국내 나노 및 바이오 연구에 새로운 전기를 마련하게 된다.
냉중성자 산란장치는 나노, 바이오 구조를 분석하는데 현재보다 진일보한 첨단 분석이 가능하게 해 주고 전자부품, 컴퓨터 칩, 평판 디스플레이 개발에 활용되는 나노소재 원천기술 개발과 난치병 치료용 약물전달물질 개발 등을 위한 연구에 활용된다.
이와 함께 핵연료 노내조사시험설비(FTL)는 연구용 원자로 내부에 원자력발전소와 동일한 온도(350℃), 압력(175기압), 유량, 수질 및 중성자속을 구현, 핵연료의 종합적 성능을 최종 확인할 수 있도록 설계된 핵연료 실증시험시설이다.
FTL은 지난 2007년 3월 설치공사를 마치고 계통별 기능시험과 종합계통시험 등 시운전을 거쳐 지난해 10월 완공됐으며 240억원의 사업비가 투입ㆍ건설됐다. 이에 따라 차세대 핵연료의 조사시험을 국내에서 수행하게 됐고 하나로는 원자력발전소의 경제성을 크게 향상시킬 신형 핵연료 개발과 핵연료 안전성 확보에 중요한 역할을 담당하게 된다.
원자력연 관계자는 "냉중성자 구축과 FTL 구축으로 하나로는 연구용 원자로의 모든 기능을 하나의 원자로로 구현하는 세계 최고 수준의 다목적 연구용 원자로로 우뚝 서게 됐다"면서 "CNRF와 FTL 가동을 위해 원자력안전기술원에 신청해 놓은 인허가가 처리되게 되면 본격적으로 가동될 것으로 예상된다"고 말했다.
한편 원자력연이 자력 설계 건조한 하나로는 지난 1995년 첫 임계에 도달한 후 중성자 빔 이용 물질구조 연구와 핵연료 및 재료 조사시험, 의료용 및 산업용 방사성 동위원소 생산 및 개발연구, 중성자 도핑을 통한 고품질 대전력 실리콘 반도체 생산 등에 다양하게 활용되고 있다.
대전=이준기기자 bongchu@
또한 원자력발전소의 핵연료 성능을 종합 검증하는 핵연료 노내조사시험(FTL) 구축 및 종합성능시험도 완료했다.
이로써 하나로는 지난 1995년 건설된 이래 15년 만에 연구용 원자로가 수행할 수 있는 모든 기능을 갖춘 다목적 연구용 원자로로 자리매김하게 됐다.
냉중성자는 하나로에서 생성된 에너지가 높은 열중성자를 섭씨 영하 259℃의 액체 수소를 이용해 극저온화한 것으로, 열중성자보다 에너지는 낮고 파장이 길어 나노와 바이오 분야의 연구에 유용한 도구로 활용할 수 있다. 즉 냉중성자의 파장을 이용해 나노크기에 해당하는 물질을 정확하게 측정하는 잣대로 쓰이게 되는 것이다.
원자력연은 지난 2003년 냉중성자 실험동 건설을 위해 600억원을 들여 지난해 시운전을 거쳐 초당 단위면적(㎠)당 1억개의 냉중성자를 방출하는데 성공했다. 하나로가 생산한 냉중성자의 품질은 프랑스의 ILL, 독일 FRM-2에 이어 세계 3위 수준으로 냉중성자 특성을 활용할 수 있는 전용 산란장치가 완성되면 국내 나노 및 바이오 연구에 새로운 전기를 마련하게 된다.
냉중성자 산란장치는 나노, 바이오 구조를 분석하는데 현재보다 진일보한 첨단 분석이 가능하게 해 주고 전자부품, 컴퓨터 칩, 평판 디스플레이 개발에 활용되는 나노소재 원천기술 개발과 난치병 치료용 약물전달물질 개발 등을 위한 연구에 활용된다.
이와 함께 핵연료 노내조사시험설비(FTL)는 연구용 원자로 내부에 원자력발전소와 동일한 온도(350℃), 압력(175기압), 유량, 수질 및 중성자속을 구현, 핵연료의 종합적 성능을 최종 확인할 수 있도록 설계된 핵연료 실증시험시설이다.
FTL은 지난 2007년 3월 설치공사를 마치고 계통별 기능시험과 종합계통시험 등 시운전을 거쳐 지난해 10월 완공됐으며 240억원의 사업비가 투입ㆍ건설됐다. 이에 따라 차세대 핵연료의 조사시험을 국내에서 수행하게 됐고 하나로는 원자력발전소의 경제성을 크게 향상시킬 신형 핵연료 개발과 핵연료 안전성 확보에 중요한 역할을 담당하게 된다.
원자력연 관계자는 "냉중성자 구축과 FTL 구축으로 하나로는 연구용 원자로의 모든 기능을 하나의 원자로로 구현하는 세계 최고 수준의 다목적 연구용 원자로로 우뚝 서게 됐다"면서 "CNRF와 FTL 가동을 위해 원자력안전기술원에 신청해 놓은 인허가가 처리되게 되면 본격적으로 가동될 것으로 예상된다"고 말했다.
한편 원자력연이 자력 설계 건조한 하나로는 지난 1995년 첫 임계에 도달한 후 중성자 빔 이용 물질구조 연구와 핵연료 및 재료 조사시험, 의료용 및 산업용 방사성 동위원소 생산 및 개발연구, 중성자 도핑을 통한 고품질 대전력 실리콘 반도체 생산 등에 다양하게 활용되고 있다.
대전=이준기기자 bongchu@
