[시사매거진]학부생을 주축으로 한 국내 연구진이 핵연료 재활용 기술 구축과 관련된 기술 메커니즘을 규명했다.

한국연구재단은 미래창조과학부 원자력연구기반확충사업의 지원을 받은 한병찬 교수팀(연세대학교)이 파이로 프로세싱 공정에 필요한 열역학, 동역학적 물성치 데이터베이스를 확보하고 전해환원 공정의 근본적 메커니즘을 규명했다고 밝혔다.

이번 연구결과는 전기화학 분야의 권위 있는 학술지인 ‘일렉트로키미카 액타(Electrochimica Acta)’와 원자력 분야에서 가장 저명한 저널인 ‘인터내셔널 저널 오브 에너지 리서치(International Journal of Energy Research)’에 각각 지난 3월 9일, 3월 30일에 게재됐다.

고준위 핵폐기물 저장 공간이 오는 2024년 완전포화 상태가 될 예정으로, 핵폐기물 재활용 공정인 파이로 프로세싱이 주목받고 있으나 방사성 물질의 열역학 및 동역학적 물성 데이터 부재 및 기존 실험 데이터의 신뢰성 부족 문제를 해결하는 것이 시급한 당면과제였다.

이에 한병찬 교수팀은 제일원리전산모사를 이용하여 고성능 파이로 프로세싱 시스템 설계 등에 핵심적인 물성데이터베이스를 구축할 수 있는 방법론을 검증하고 데이터베이스를 구축했다.

또한 제일원리전산을 사용하여 파이로 프로세싱 시스템의 효율을 향상시킬 수 있는 소재 후보군을 검출할 수 있음을 검증함으로써 향후 고준위 방사성 물질 실험에 소요되는 금전적, 시간적 비용을 획기적으로 감소시킬 것으로 기대된다.

한병찬 교수는 “이번 연구의 의의는 사용 후 핵연료 재활용을 위한 파이로 프로세싱 시스템 설계에 필요한 핵심물성 데이터베이스를 구축하고, 이를 통한 공정의 안정성과 효율성을 획기적으로 높일 수 있는 토대를 만들었다는 점이다.”이라고 밝혔다.