명지대학교(총장 유병진) 신소재공학과 신찬선 교수가, ‘원자력연구개발사업(중수로 안전관리 기술개발사업)’ 연구 책임자로 선정됐다.

해당 사업은 중수로 가동 기간 내에 적용 가능한 안전 현안 해결 기술 및 가동 중지 이후의 사용후연료의 저장조 안전관리 강화 기술 확보를 목적으로 한다. 신찬선 교수는 앞으로 사용후연료 습식 저장 시 안전관리에 활용할 수 있는 재료 물성과 상태를 분석·평가하는 기술 및 DB 구축, 안전성 평가 방법론 등을 중점적으로 연구·개발하게 된다.

국내 중수로 원전은 20년 이상 가동되며, 저장조에 많은 사용후연료가 저장되어 있다. 이 사용후연료가 건식 저장 시설인 맥스터로 이송되기 전까지 최소 6년 이상의 정밀한 관리가 필요하다. 저장조에 문제가 생길 경우, 적재된 사용후연료 다발의 파손은 물론이고, 화재 발생 및 이에 따른 방사선원 누출과 같은 심각한 결과가 초래될 가능성이 있다.

국외에서는 이미 사용후연료의 재료 열화에 따라 장기 습식 저장 및 처분과 소내 운반 등을 위한 운송 시 예측하지 못한 사고가 발생할 수 있음을 인지하고 Zr 합금의 재료 열화 특성 연구를 수행하고 있다.

이런 상황에서 신찬선 교수의 이번 연구는 새로운 돌파구가 될 것으로 예측된다. 습식 저장 환경에서 저장조를 구성하는 핵심소재 열화 연구를 통해 안전성 평가의 기반이 되는 재료 물성 DB 구축과 다양한 기술의 고도화는 중수로의 안전 진단 및 고장 예방에 기여하여 위험성을 크게 낮출 뿐만 아니라, 아직 미비한 국내 연구의 저변을 넓힐 것으로 기대된다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하며, 신찬선 교수는 2022년 4월부터 2026년 말까지 약 57개월가량 연구를 진행할 예정이다.