핵 비확산 위한 국산 핵연료 분말, 일본에 제공한다

미국은 민간 분야의 핵 비확산을 위해 세계 각국의 연구용 원자로(연구로)에 고농축우라늄(HEU) 대신 저농축우라늄(LEU) 핵연료를 사용하기 위한 프로젝트를 주도하고 있습니다.

이 프로젝트에 참여하고 있는 한국원자력연구원(원자력연)이 자체 개발한 LEU 핵연료 분말을 일본에 제공하기로 했습니다.

원자력연은 미국으로부터 LEU 원료 55kg을 공급받아 일본에 국내 독자기술로 만든 'U-Mo'(우라늄 몰리브덴 합금) 핵연료 분말 45kg을 2019년까지 무상 제공한다고 밝혔습니다.

이번에 제공한 분말은 핵연료로 가공돼 일본 교토대의 교육·실험용 원자로인 '임계장치(KUCA)'에 제공되며, 이는 U-Mo 핵연료로 전환한 첫 사례입니다.

한국과 미국, 프랑스, 벨기에 등 4개국은 2012년 서울 핵안보정상회의 때 우라늄 농축도를 20% 이하로 줄인 LEU 핵연료인 U-Mo 핵연료를 공동 개발하는 사업을 발표했습니다.

이에 따라 원자력연은 2013년 6월 미국으로부터 저농축우라늄 원료 110㎏을 제공받아 '원심분무 분말제조 기술'을 이용해 U-Mo 분말 100㎏을 제조하는 데 성공했습니다.

이 분말은 2014년 미국과 벨기에에 제공됐습니다.

원자력연이 세계 최초로 독자 개발한 원심분무 기술은 우라늄 합금을 섭씨 1천600도 이상의 고온 진공상태에서 녹인 후 고속 회전하는 원판 위에 분사시켜 원심력에 의해 미세한 구형 분말 형태로 급속 응고시키는 세계 유일의 상용급 금속 연구로 핵연료 분말 제조기술입니다.

단위 부피당 우라늄 밀도를 기존 우라늄-실리콘(U-Si) 핵연료의 2배 가량 높일 수 있어 LEU로도 높은 성능을 낼 수 있는 것이 특징입니다.

원자력연은 프랑스·벨기에·독일 등이 참여해 유럽 내 원자로에 LEU를 사용하기 위해 구성한 '헤라클레스(HERACLES) 컨소시엄'에도 추가로 분말을 제공할 계획입니다.

하재주 원자력연 원장은 "세계적으로 인정받는 국내 원천기술을 이용해 글로벌 HEU 감축에 기여하고 앞으로 U-Mo 핵연료의 상용화를 통해 연간 2억 달러에 달하는 세계 연구로 핵연료 시장에 진출할 것"이라고 말했습니다.

미국은 1978년부터 핵무기의 원료로 전용될 우려가 있는 HEU 대신 LEU로 전환하기 위한 프로그램을 추진하고 있습니다.

지난해까지 HEU를 사용하던 67기의 연구로와 1개의 동위원소 시설이 LEU로 전환됐으며, 20기의 연구로가 폐쇄됐습니다.