대덕연구단지 한국원자력연구원에 있는 하나로(HANARO) 원자로가 냉중성자 실험설비와 핵연료 노내조사시험설비(FTL)를 함께 갖춘 세계 유일의 연구용 원자로가 됐다.
한국원자력연구원은 하나로에 냉중성자연구시설(CNRF)을 구축해 국내 최초로 냉중성자를 생산하는 데 성공했다고 25일 밝혔다. 아울러 원자력발전소 핵연료의 성능을 종합 검증할 수 있는 핵연료 노내조사시험설비 구축 및 종합 성능시험도 완료했다.
원자력연구원은 두 첨단 연구시설의 성능시험을 모두 마치고 3개월여에 걸쳐 원자로와의 양립성 및 연계운전 능력을 성공적으로 검증했다.
이로써 하나로는 지난 1995년 첫 임계에 도달한 지 15년 만에 연구용 원자로가 수행할 수 있는 모든 기능을 갖춘 명실상부한 세계 최고의 다목적 연구로로 자리매김하게 됐다는 평가를 받고 있다.
냉중성자는 하나로에서 생성된 고에너지 열중성자를 섭씨 영하 259도의 액체수소를 이용해 극저온화한 것으로 열중성자보다 에너지는 낮고 파장이 길어 나노와 바이오 영역 연구의 유용한 도구로 활용할 수 있다.
하나로가 생산한 냉중성자의 품질은 프랑스(ILL), 독일(FRM-2)에 이어 세계 3위 수준이며 냉중성자의 특성을 활용할 수 있는 전용 산란장치가 완성되면 국내 나노 및 바이오 연구에 전기를 제공할 것으로 전망된다.
원자력연구원은 2003년 냉중성자 실험시설 구축에 착수해 2008년 11월 냉중성자 시설계통, 2009년 7월 수조 내 기기 설치를 각각 완료하고 시운전을 거쳐 초당 단위면적(㎠)당 1억개의 냉중성자를 방출하는 데 성공했다.
핵연료 노내조사시험설비는 연구용 원자로 내부에 원자력발전소와 동일한 온도(섭씨 영상 350도), 압력(175기압), 유량, 수질 및 중성자속(neutron fluxㆍ1㎠의 면적을 매초 통과하는 중성자 수)을 구현해 핵연료의 종합적 성능을 최종 확인할 수 있도록 설계된 핵연료 실증시험 시설이다.
이 설비는 차세대 핵연료의 조사시험을 수행해 원전의 경제성을 크게 향상시킬 신형 핵연료 개발과 핵연료의 안전성 확보에 중요한 역할을 하게 된다.
원자력연구원은 자체 개발하고 있는 경수로용 고연소도 핵연료 및 새로운 개념의 신형 핵연료의 조사시험을 수행할 계획이다. 양명승 원장은 "한국원자력안전기술원(KINS)에 냉중성자 실험시설과 FTL 인허가를 신청했으며 인허가가 나는 대로 본격 가동할 예정"이라고 말했다.
