원자력 수출성공… 한국원자력연구원을 가다

‘애물단지 혐오시설이 이젠 우리의 자랑입니다.’ 대덕 연구단지가 들어서 있는 대전 유성구 덕진동 도로변에는 지역주민들이 한국원자력연구원의 UAE, 요르단으로의 원자력 수출 성공을 축하하는 내용의 플래카드가 내걸려 있었다. 플래카드가 내걸린 곳은 얼마 전까지만 해도 한국원자력연구원이 방사선을 방출하는 혐오시설이라며 이전을 촉구하는 지역주민들의 항의 플래카드가 내걸려 있었던 곳이라고 원자력연구원 관계자는 설명했다. 원자력 시설은 인체에 유해한 방사선이 방출되고 사고가 나면 대형사고로 이어지기 때문에 지역주민들이 꺼려하는 게 보통이다. 그 위험성도 쉽게 간과할 수 없다.



하지만 원자력이 우리 생활에 주는 혜택 또한 크다. 전기 생산뿐만 아니라 의료기기, 반도체 개발 등에 효과적으로 사용되기 때문이다. 1959년 설립돼 50여년간의 개발 끝에 국내 원자력을 처음으로 세계시장에 내놓는 데 성공한 원자력연구원을 찾았다. 이곳을 대표하는 연구시설은 바로 하나로(HANARO). 순수 국내 기술로 제작된 30㎿급 다목적 연구용 원자로다. 하나로는 고품질 반도체 생산분야에서 그 역할을 톡톡히 해내고 있다. 원자로에서 생산되는 중성자를 실리콘 단결정에 쬐면 핵이 변환되며 불순물이 생기는데 그것이 최고 품질의 반도체로 탄생하는 것이다. 이 같은 반도체는 풍력·태양에너지·연료전지 등을 이용한 발전에 두루 쓰이며, 하이브리드 자동차·수소연료 자동차 등이 부각됨에 따라 그 수요도 급증할 것으로 예상된다.



●종자개량·식품보존에도 활용

또 하나로는 질병 진단용 방사성동위원소 생산과 방사성의약품 개발에도 제몫을 다하고 있다. 간암 치료용 천연 고분자 물질개발 등 의료분야뿐 아니라 종자개량, 식품보존 등에도 다양하게 활용되고 있다.

특히 하나로는 최근 냉중성자 방출에도 성공했다. 열중성자에 비해 에너지는 낮고 파장이 긴 냉중성자는 나노소재 개발, 생명공학기술 분야 연구, 난치병 치료용 약물전달 물질 개발 등에 활용될 전망이다.

수출용 중·소형 원자로로 개발중인 스마트(SMART)는 현재 연구원이 가장 집중하는 분야다. 스마트는 인구 10만명의 도시에 전기 공급이 가능하고, 동시에 발생하는 열을 이용한 난방도 가능하다. 게다가 바닷물의 담수화도 가능한 다목적 원자로로 개발되고 있다. 당초 2012년까지 표준설계를 완료하기로 했던 스마트는, 2011년으로 1년 앞당겨 연구개발을 추진하고 있다. 현재 스마트처럼 중·소형이면서 일체형인 원자로를 미국, 아르헨티나 등 원자로 선진국들이 일제히 개발하는 상황이라 그만큼 국제시장에서의 경쟁도 치열하다. 다행인 것은 우리 스마트의 개발 단계가 가장 앞서 있다는 평가를 받고 있는 점. 스마트가 세계 중·소형 원자로 시장에서 우위를 점할 것이라는 기대감은 점점 높아가고 있다.

그러나 문제가 없지 않다. 스마트 개발에 참여하는 업체 선정을 놓고 국내 기업 간의 줄다리기가 팽팽해 자칫 스마트 개발에 장애요인이 될 수 있다는 우려가 나온다. 스마트의 잠재성과 수익성을 알아챈 기업들이 스마트 개발을 선점하려고 옥신각신하는 것. 양명승 한국원자력연구원장은 “정부가 조만간 스마트 개발 참여업체를 조정할 것으로 기대하고 있으며, 기업의 참여는 공동참여 형태로 이뤄질 것으로 전망한다.”고 말했다.

●원전사고 예방하는 ‘아틀라스’

가압경수로 열수력 종합효과실험장치인 ‘아틀라스(ATLAS)’는 실제 원자력발전소인 한국표준형원전(OPR1000)과 신형경수로(APR1400)를 절반 이하로 축소한 ‘미니발전소’로, 모의로 사고를 일으킴으로써 실제 사고시 발생할 수 있는 문제점들을 사전에 확인하고 대비하기 위한 시설이다. 아틀라스는 핵연료봉 대신 전기가열장치를 이용할 뿐 실제 원자로와 똑같은 상황을 연출할 수 있다.

백원필 열수력안전연구부장은 “실제 원자력 발전소에서 사고가 날 확률은 희박하지만 그 희박한 가능성조차 제로로 만들기 위해 한 달에 한 번꼴로 모의실험을 하며 데이터를 분석하고 있다.”고 말했다.

●핵폐기물 처리는 파이로 기술로

원자력 발전의 최대 난제는 방사성 폐기물 처리문제다. 폐기물을 아예 안 나오게 하는 것은 현실적으로 불가능하기 때문에 폐기물 양을 줄이는 것이 핵심이다. 파이로 처리기술(Pyro-processing)은 사용후 핵연료를 건식처리하는 방법이다. 연구원은 파이로 처리기술 개발을 2016년 중반까지 마치겠다는 목표를 세웠다. 기술이 개발되면 폐기물의 양은 기존의 20분의1로 줄어들 전망이다. 연구원은 또 사용후 핵연료를 땅에 묻어도 토양을 오염시키지 않는 심지층처분기술을 2025년까지 개발하고, 원자력 수소생산 시스템을 2026년까지 구축할 예정이다. 양명승 원장은 “국민들은 사용후 핵연료 처리 문제를 가장 불안해한다.”며 “원자력 연구자가 사용후 핵연료 관리에 대한 해법을 제시해 국민들의 공감을 얻는 게 최우선 과제”라고 설명했다.

이영준기자 apple@seoul.co.kr