"폐원자로를 안전하게 해체하라"…내부 유해물 검증 길 열려

한국원자력연구원 "금속 용융물 특정 구조 규명 성공"

국내 연구진이 폐원자로의 안전한 해체를 위해 내부 용융물의 유해성 정보를 얻을 수 있는 주요 실마리를 찾았다.

한국원자력연구원 방사화학연구실 임상호·이정묵 박사팀은 우라늄과 지르코늄 합성 산화물을 이용해 폐원자로 속 금속 용융물 특정 구조를 규명하는 데 성공했다고 30일 밝혔다.

한병찬 연세대 교수팀과 함께 진행한 연구 결과는 지난달 25일 원자력 연구 분야 최상위 학술지로 꼽히는 '인터내셔널 저널 오브 에너지 리서치'에 실렸다.

현재 원자력계는 원전의 안전한 해체를 새로운 화두로 삼고 활발히 연구 중이다.

사고로 폐쇄된 상태인 후쿠시마 원전 후속 조치와 맞물린 세계적인 기류다.

연구팀 성과는 폐원자로 유해성을 정확히 파악할 수 있는 기술로 평가받는다.

핵심은 '용융(고체가 액체 상태로 녹아 있는 것) 물질에 대한 새로운 분석 방법론에 따른 구조 규명'이다.

원자로를 구성하는 핵연료·피복관·금속 구조재 사이에서는 원전 가동으로 발생하는 고온의 열기 때문에 용융 현상이 발생한다.

이 현상에 따라 수명이 다한 원자로 안쪽 벽에는 다수의 금속 용융물이 남는다.

원자로 해체에 앞서 금속 용융물 특성을 정확히 파악하는 게 그만큼 중요하다는 뜻이다.

임 박사팀은 원자로 내 금속 용융물과 동일한 성질(물성)을 지닌 우라늄·지르코늄 산화물에 라만분광법을 적용했다.

라만분광법은 분자의 세부적인 구조를 살피는 기법이다.

빛의 일부가 사물을 통과할 때 정상적인 진행 방향에서 이탈해 다른 방향으로 진행하는 라만 산란 현상을 이용한다.

이를 바탕으로 산화물 특정 구조가 처음으로 확인됐다.

이 발견은 '지르코늄 원자 1개당 8개의 산소 원자가 결합하는 구조를 보인다'는 연세대 후속 연구 성과로 이어졌다.

임상호 박사는 "중대사고 원자로에 생성되는 용융물에 대한 기초 정보가 아직 부족하다"며 "전 세계적으로 후속 조치를 논의 중인 후쿠시마 원전을 비롯해 중대사고 원자로 용융물 케이스에 대한 정보 획득 전기를 마련하게 됐다"고 말했다.

/연합뉴스