차세대 원자로 상용화 가속 기대… 스텔라 실증 데이터와 미국 최고 시뮬레이션 기술 결합 한국원자력연구원이 미국 아르곤국립연구소(ANL)와 손잡고 차세대 원자로로 주목받는 '소듐냉각고속로(SFR)'의 핵심기술 개발을 본격화한다. 양 기관은 SFR의 선진 모델링·시뮬레이션 및 검증 분야에서 상호 보완적인 공동연구를 추진해, 향후 SFR 기반 소형모듈원자로(SMR) 개발 가속화를 위한 중요한 발판을 마련할 전망이다. 한국원자력연구원(원장 박원석)은 미국 아르곤국립연구소와 지난 24일, SFR 선진 모델링·시뮬레이션과 검증 기술 개발을 위한 공동연구에 착수했다고 27일 공식 발표했다. SFR은 냉각재로 물 대신 액체 소듐(나트륨)을 사용하는 원자로로, 열효율과 안정성이 탁월해 대표적인 차세대 원자로로 평가받는다. 그러나 그 구조와 운전 특성상 고도의 해석 능력과 사고 대비 안전성 입증이 필수적이다. 원자력연은 이러한 기술적 요구에 대응하기 위해 SFR 원형로의 핵심 안전 계통을 축소 제작한 종합 평가시설 '스텔라(STELLA)'를 운용하고 있다. 스텔라는 다양한 사고 시나리오를 모의할 수 있는 세계적 수준의 실험 인프라로, 상세한 열유동 및 원자로 내부 거동 데이터
SK텔레콤(이하 SKT)은 원자력발전소나 공항 등 국가 주요 기반시설을 위협하는 불법 드론 지능형 대응 시스템을 위한 통신·AI 통합 모듈을 개발했다고 18일 밝혔다. 현재 세계적으로 불법 드론에 대응하기 위한 안티드론 기술이 빠르게 발전하는 추세로 국내에서도 민·관이 협업해 불법 드론 피해를 최소화하는 방안 마련에 나서고 있다. SKT는 2021년부터 한국원자력연구원과 한국항공우주연구원이 주관하는 ‘불법 드론 지능형 대응기술 개발사업’에 참여하고 있으며, 드론 비행과 임무수행에 필요한 LTE통신 및 AI 영상 분석을 위한 모듈을 개발해 왔다. 이번에 SKT가 개발한 모듈은 드론과 지상 제어 시스템을 PS-LTE나 상용 LTE망으로 연결해 상태·제어 메시지를 전송한다. 동시에 딥러닝 알고리즘으로 카메라가 촬영한 영상을 분석해 불법 드론 여부를 판단하는 AI 컴퓨팅을 제공한다. 서버와의 연동이 필요 없기 때문에 AI 분석에 소요되는 시간을 최소화해 실시간으로 영상을 분석할 수 있고, 불법 드론에 대응하는 기체에 장착해 강력한 컴퓨팅을 바탕으로 드론 임무 컴퓨터(Mission Computer) 역할을 수행한다. 모듈이 적용되는 불법 드론 지능형 대응 시스템은 신
현대엔지니어링이 한국원자력연구원과 손잡고 '한국형 소형모듈원자로'의 수출을 본격적으로 추진한다. 현대엔지니어링은 11일 대전 유성구 한국원자력연구원 본원에서 이러한 내용의 업무협약(MOU)을 체결했다고 밝혔다. 최근 세계적으로 소형모듈원자로(SMR) 개발이 활발한 가운데 한국원자력연구원은 1997년부터 110메가와트(㎿)급 소형모듈원자로인 'SMART'(System-integrated Modular Advanced Reactor) 개발에 주력해왔다. 한국형 소형모듈원자로인 SMART는 전 세계 원전 10대 중 6대가 활용하는 가압경수로 방식을 개선한 '혁신 일체형 가압경수로'가 적용돼 안정성이 높다. 가압경수로는 고압에서 끓지 않고 유지되는 물을 통해 원자로 내 열을 이동시키는 방법이다. 기존 가압경수로 방식은 원자로와 증기발생기, 가압기, 냉각재 펌프가 분리돼 있으나, SMART는 이들 주요 기기를 하나의 용기 안에 담아 파손된 배관으로 냉각재가 상실되는 사고가 발생할 가능성을 원천적으로 차단한다. 전력뿐만 아니라 증기, 수소, 공정열도 생산 가능하며 해수담수화 기능도 갖추고 있어 경제성도 뛰어나다. 계통 단순화 및 기기 모듈화를 통해 건설 공기를 단축시킬
이차전지 재활용 스타트업 알디솔루션이 한국원자력연구원 첨단방사선연구소와 폐배터리 사업 분야에 상호 협력하는 합의각서(MOA)를 체결했다고 18일 밝혔다. 지난 11일 첨단방사선연구소 본관 대회의실에서 진행된 이번 체결식에는 정병엽 첨단방사선연구소 소장, 김현희 정읍시청 미래산업과 과장, 손일 알디솔루션 대표 등 관계자들이 참석했다. 알디솔루션은 이번 MOA를 통해 첨단방사선연구소와 전기차, 대용량 에너지저장장치(ESS) 등에서 발생되는 폐배터리의 사업 분야와 건식 재활용 연구에 대해 협력한다. 구체적으로는 공동 연구와 인력 교류, 정보 교류, 연구 시설 및 장비의 공동 활용을 추진할 계획이다. 한국원자력연구원의 첨단방사선연구소는 방사선 융합 기술을 이용해 고부가가치 신산업에 사용되는 첨단 기능성 신소재를 개발하고, 응용 연구를 수행하는 기관이다. 알디솔루션은 중저온 건식 분리 기술을 자체 개발한 이차전지 재활용 전문 스타트업이다. 건식 공정을 통해 파쇄·분쇄 과정 없이 폐배터리에서 유가금속을 선택적으로 회수할 수 있어 안전하고 친환경적이다. 손일 알디솔루션 대표는 “한국원자력연구원의 첨단방사선연구소와 MOA를 체결하게 돼 기쁘다”며 “공동 연구와 인력교류를
한국로봇산업협회 주관 우주로봇포럼 발족 한국로봇산업협회가 이달 29일 우주로봇포럼(SRF) 발족식을 개최하고, 우주로봇 분야 산학연 교류의 자리를 마련했다. 이번 포럼은 그동안 인간 활동이 제한되는 우주 환경에서 로봇의 역할을 강조하고, 관련자 간 정보 공유와 네트워킹을 위해 기획됐다. 이에 우주로봇 산학연 전문가가 포럼에 참여해 우주로봇 혁신 생태계 활성화를 위한 기술·정책 등을 논의했다. 이날 발족식에는 LG전자·KT Sat·국방과학연구소·성균관대학교·한양대학교·한국자동차연구원·한국원자력연구원·한국항공우주연구원·한국지질자원연구원 등 관계기관 10여명 전문가가 참석했다. 이 자리에서 김선우 성균관대학교 교수가 포럼 의장으로 선출됐고, 포럼 간사는 전한구 한국로봇협회 본부장이 맡게 됐다. 김선우 성균관대학교 교수 겸 우주로봇포럼 의장은 “우주 활동의 장기적 지속가능성 확보를 위해 우주 서비스·조립 및 제조(ISAM)·우주 현지자원 활용(ISRU) 등 분야에서 로봇 역할을 강화해야 한다”고 역설했다. 이어 “포럼이 우주로봇 논의를 선도하는 혁신 플랫폼이 되도록 노력할 것”이라고 덧붙였다. 한편, 한국로봇산업협회는 포럼에서 도출되는 논의 결과를 바탕으로 오는 1
분말 기반 첨단 산업인 우주항공, 모빌리티용 첨단합금에 응용 기대 KAIST는 원자력및양자공학과 류호진 교수 연구팀이 신소재 합금 및 금속복합재 개발에 필요한 고부가가치 분말을 생산하는 분말 표면 제어 및 강화 이식 기술을 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구에는 KAIST 류호진 교수 연구팀과 한국원자력연구원(김재준 박사), 한국재료연구원(김정환 박사, 이동현 박사)이 참여했다. 류호진 교수 연구팀은 개발된 기술을 비구형 고강도 알루미늄 분말에 적용하여 고강도 알루미늄/탄화붕소 금속 복합재 분말의 강화재 첨가량을 자유롭게 제어한 후 3D 프린팅을 수행했다. 이렇게 3D 프린팅된 복합재는 기존 소재 대비 90% 향상된 강도를 가지는 것으로 확인돼 연구팀은 자유로운 형상의 적층 제조가 가능한 고성능 복합재를 제조할 수 있음을 실증했다. 개발된 기술을 이용한 3D 프린팅용 알루미늄 금속 복합재 개발 연구는 자동차, 무인기 등의 경량 모빌리티, 항공우주 및 국방 산업 등에 대한 활용성을 인정받아 생산제조 분야 상위 1% 저널인 '적층 제조(Additive Manufacturing)'에 게재됐다. 류호진 교수는 "향후 사용후핵연료 저장 소재, SMR 원자로 부품,
소장: ▲ 융복합양자과학연구소장 정영욱 ▲ 핵주기환경연구소장 백종혁 ▲ 혁신원자력시스템연구소장 이태호 ▲ 첨단방사선연구소장 정병엽 단장: ▲ 사용후핵연료저장처분연구단장 조동건 부장: ▲ 기획부장 조창연 헬로티 김진희 기자 |
새로운 재료 찾아내 10MeV 전자선가속기로 고체화 한국원자력연구원은 파장이 짧고 에너지 효율이 높은 방사선인 전자선을 이용해 탄소섬유강화복합소재(CFRP)를 3배 더 단단하게 만드는 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 자동차 제조에 쓰이는 CFRP를 굳힐 때 섬유·플라스틱·경화제 등이 혼합된 액상 물질에 열을 가해 경화(고체화)하는 공정은 3∼4시간, 상온 경화할 때는 사흘 정도 걸린다. 반면 원자력연이 자체 보유한 10MeV(메가전자볼트)급 전자선가속기를 활용하면 경화 공정 시간이 10분 이내로 줄어든다. 전자선을 물질에 쪼이면 빠르고 단단하게 분자구조가 바뀐다. 촉매나 경화제도 필요 없다. 전자선으로 CFRP를 경화하는 방식은 이미 존재했으나, 금속을 대체할 수준으로 기계적 물성 강도를 높이는 것이 과제였다. 연구진은 조직이 치밀한 탄소섬유와 액상 에폭시 아크릴레이트를 결합한 새로운 재료를 찾아내 물성 강도를 높였다. 이어 전자선으로 경화해 복합소재의 물성을 높였는데, 300MPa(메가파스칼)이었던 기존 전자선 경화 CFRP보다 성능이 약 3배 향상됐다고 연구원 측은 전했다. 또 이 소재는 잡아당기는 힘에 버티는 인장 강도와 꺾으려는 힘에 버티는 굴곡 강도
전자선 기반 반고체 배터리 제조 기술…차세대 배터리 제조 응용 한국원자력연구원은 첨단방사선연구소 정찬희 박사 연구팀이 '전자선 기반 반고체 배터리 제조 기술'을 개발했다고 13일 밝혔다. 배터리를 구성하는 인화성 액체 전해질에 대해 배터리 밖으로 새거나 불이 나면 큰 피해를 줄 수 있는 단점이 제기돼왔다. 반면 이 기술을 이용하면 액체 배터리보다 성능이 떨어지지 않고, 화재·폭발 안전성이 향상된 반고체 배터리를 제조할 수 있다. 반고체 배터리는 배터리 내부에서 양극과 음극에 리튬이온을 전달하는 물질(전해질)이 겔 형태(반고체)인 배터리를 뜻한다. 연구팀은 상온에서 화학반응을 일으키고, 투과력이 높아 배터리 내부까지 도달할 수 있는 전자선의 특징에 착안해 전자선을 쬐면 액체가 반고체 형태로 변하는 전자선 감응형 반응물을 개발했다. 이 물질을 활용해 개발된 반고체 배터리는 액체 전해질 배터리와 같은 수준의 성능을 보였다고 연구팀은 설명했다. 정찬희 박사는 "배터리 내부에 반고체 전해질이 빈틈없이 고르게 형성돼 성능은 뛰어나면서 겔 형태로 밖으로 유출되지 않아 안전성을 확보했다"며 "안전성이 더 강화된 차세대 전고체 배터리 제조 기술 개발에도 응용할 수 있을 것"
국내에서는 처음으로 저준위 방사성페기물을 처분하는 2단계 '표층 처분시설'이 착공에 들어갔다. 저준위 방사성폐기물(방폐물) 처분을 위한 표층처분시설의 착공식이 26일 경북 경주 한국원자력환경공단에서 열렸다. 2014년 완공된 1단계 동굴처분시설에 이어 추진되는 2단계 표층처분시설은 국내 최초의 저준위 이하 방폐물 처분시설로, 12만5000드럼(200L 기준)을 수용할 수 있는 규모로 건설된다. 총사업비 2621억원이 투입되며, 오는 2024년 완공을 목표로 공사가 진행된다. 동굴처분시설은 지하 130m 수직동굴에 방폐물을 쌓아두고 관리하는 시설로 중준위 이하 방폐물 10만 드럼을 수용할 수 있고, 표준처분시설은 지표에 설치한 처분고에 방폐물을 채운 뒤 밀봉하는 식으로 운영된다. 표층처분시설과 관련해선 2015년에 건설 인허가를 신청했으나 이듬해인 2016년 경주 지진이 발생하면서 규모 7.0 지진에도 견딜 수 있는 5중 다중차단구조로 내진 성능을 강화해 지난달 원자력안전위원회의 건설 허가를 받았다. 이창양 산업통상자원부 장관은 이날 착공식 축사에서 "1단계 동굴처분시설의 건설·운영 경험을 바탕으로 중·저준위 방사성폐기물 2단계 표층처분시설도 국민 안전을 최우
원자력연-세안에너텍, ‘방사능 깊이분포 현장측정 프로그램’ 개발 원자력발전소 내 핵심 설비들이 장기간 중성자 등에 노출되면, 일부는 방사성물질로 변한다. 이런 방사화 구조물들은 원전 해체 시 ‘방사성폐기물’로 별도 관리되는데, 200L 드럼당 1,500만 원 이상 비용이 소요된다. 방사화 구조물을 정확하게 구별해 방사성폐기물량을 절감하는 것이 중요한 이유다. 국내 연구진이 방사화 구조물의 오염 정도를 원전 해체 현장에서 바로 측정하는 기술 개발에 성공, 상용화에 나선다. 한국원자력연구원은 세안에너텍과 함께 ‘방사능 깊이분포 현장측정 프로그램’을 개발했다고 밝혔다. 이는 지난 3월 연구원이 기술 이전한 ‘방사화 구조물 방사능 연속분포 현장 측정 알고리즘’을 기반으로 한다. 세안에너텍은 2018년에 설립된 방사선 관리 전문기업으로 향후 폐기물관리 등 원전 해체시장에 진출할 계획이다. 원자로를 둘러싼 대형 구조물들은 성분과 중성자와의 거리에 따라 방사능 농도가 달라진다. 지금까지는 구조물에 직접 구멍을 뚫고 여러 깊이에서 시료를 채취했다. 시료를 실험실로 옮겨 단면별 방사능을 측정해야 하므로 비교적 오랜 시간이 걸렸다. 특히 원자로 주변 콘크리트 벽면의 경우, 중
드론테러 사전예방·비상 상황에 대한 공동 대응체계 구축 목표 한국원자력연구원은 대전경찰청과 드론테러 공동대응 협력체제 구축을 위한 업무협약(MOU)을 지난 4일 연구원에서 체결했다고 밝혔다. 이번 협약은 두 기관이 드론테러 위협에 대한 정보를 사전에 공유하고, 비상 상황에 대한 공동 대응체계를 구축하고자 마련됐다. 협약 내용은 △드론테러 발생 시 상호 공조체계 유지 △초동단계부터 공동대응체계 강화 △합동순찰을 통한 취약요소 분석‧보완 등 크게 3가지다. 연구원은 대전경찰청과의 협업을 통해 시민들 대상 드론비행금지구역 홍보. 주요시설 대상 합동훈련 등 선제적 예방‧안전 활동을 강화할 예정이다. 윤소식 대전경찰청장은 “이번 협약이 지역 드론테러를 예방하는 첫 발걸음이 되길 바란다”고 말했다. 박원석 한국원자력연구원장은 “연구원의 보안을 선제적으로 예방하는 것에 나아가, 공공안전에도 기여하겠다”고 밝혔다. 헬로티 김진희 기자 |
선박해양플랜트연구소와 ‘선박·해양플랜트 적용을 위한 소형모듈형원자로(SMR) 개발 및 공동연구’협약 체결 원자력과 선박‧해양플랜트 각 분야를 대표하는 두 정부출연연구기관이 탄소배출 제로 에너지원인 원자력을 활용하여, 해양 탄소중립 구현에 나선다. 한국원자력연구원(KAERI)은 선박해양플랜트연구소(KRISO)와 ‘선박‧해양플랜트 적용을 위한 소형모듈형원자로(SMR) 개발 및 공동연구’에 대한 업무협약을 28일 KRISO에서 체결했다고 밝혔다. 이번 협약은 유엔 산하 국제해사기구(IMO)의 온실가스 배출 규제로 인해 전 세계적으로 친환경 선박의 개발이 치열해짐에 따라, 차세대 미래 에너지로 주목받고 있는 소형모듈형원자로(SMR, Small Modular Reactor)를 선박‧해양플랜트에 적용할 목적으로 마련됐다. 소형모듈형원자로(SMR)는 국내는 물론 전세계에서 탄소중립 실혐을 위한 해결책으로 재생에너지 활용과 함께 적극 검토되고 있다. 영국 국립원자력연구소에 따르면 SMR은 2030년께부터 본격적인 상용화가 예상되며 2035년 시장 규모는 390조~620조 원에 이를 것으로 예측된다. 양 기관이 앞으로 손잡고 개발에 나설 용융염원자로(MSR, Molten S
국제반도체표준협의기구 개정 반도체 방사선 검사 표준에 등재 한국원자력연구원은 '양성자가속기'와 연구용 원자로인 '하나로'가 반도체 오류를 사전에 잡아낼 수 있는 국제표준 연구시설로 인정받았다고 20일 밝혔다. 두 시설은 지난해 9월 국제반도체표준협의기구(JEDEC)에서 15년 만에 개정한 반도체 방사선 검사 표준인 JESD89B에 등재됐다. JESD89B는 주로 반도체 오류 측정을 위한 요구 사항·절차 등으로 구성됐는데, 두 시설은 '중성자·양성자 실험시설' 항목에서 에너지·조사선량·균일도 등 실험 조건을 수행할 수 있는 시설들에 포함됐다. 우리나라 연구시설이 등재된 것은 이번이 처음이다. 연구원이 보유한 양성자가속기와 하나로를 활용하면 반도체에 각각 100MeV(메가전자볼트)급 양성자와 25meV(밀리전자볼트)급 열중성자를 조사할 수 있다. 대기나 우주에 포함된 양성자·중성자·알파 입자 등 에너지 입자의 충돌로 인해 발생하던 '소프트 에러'(soft error) 상황을 단시간 내 구현할 수 있는 것이다. 소프트 에러는 반도체 내 방사선이 들어가 일시적으로 나타나는 오류를 뜻한다. 연구시설을 이용해 모의실험을 진행하면 반도체 내 방사선 취약 위치나 소프트 에
원자력연, ‘내부식물질 적층용 3D 프린팅 기술’ 더센텍㈜에 이전 내구성이 우수하고 저렴한 ‘수소연료전지 금속분리판’ 상용화 기대 수소연료전지자동차는 수소를 전기에너지로 변환해 움직인다. 탄소를 배출하지 않아 차세대 친환경차로 꼽히지만, 가격이 비싸 대중화에 어려움을 겪고 있다. 특히 전기차 원가의 40%를 차지하는 연료전지(Stack) 가격을 낮추는 것이 관건이다. 국내 연구진이 ‘연료전지 분리판’의 원가를 획기적으로 낮출 수 있는 3D 프린팅 기술을 개발, 기술 이전에 성공했다. 한국원자력연구원은 ‘내부식물질 적층용 3D 프린팅 기술’을 더센텍에 이전하는 기술실시계약을 체결했다고 밝혔다. 더센텍은 2021년 11월에 설립된 연구원 창업 기업으로, 3D 프린팅 기술을 기반으로 극한환경산업용 소재를 개발하고 있다. 이전받은 기술을 이용해 수소차 외 국방‧우주산업 분야까지 활용 범위를 넓힐 계획이다. 기존 연료전지 분리판은 백금 등 희귀 금속류를 사용해 값이 비쌌다. 연료전지는 수소와 산소 간의 화학반응이 일어나, 전기와 물이 만들어지는 공간이다. 따라서 연료전지를 둘러싼 분리판은 부식에 강한 소재여야 한다. 금은 화학적으로 매우 안정돼 다른 물질과의 반응이
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