원자력연은 융복합양자과학연구소 정영욱 소장과 영국 라이세스터대 부총장보 이아인 길레스피 교수, 영국 원자력연구소 수석사업화담당관 케이트 플리트우드와 지난 30일(현지시간) 라이세스터대에서 ‘우주탐사용 원자력 전원공급시스템 연구협력 양해각서’를 체결했다고 2일 밝혔다.
이들은 우주 원자력전지 시스템과 우주용 장치 관련 연구, 우주용 원자력전지의 인허가 관련 국제표준 수립을 위한 협력관계 구축 등에 협력하기로 했다.
현재 전 세계적으로 우주용 원자력전지를 제작할 수 있는 나라는 미국과 러시아뿐이며 후발주자인 유럽과 한국의 원자력전지 연구진이 교차시험 및 기술교류를 통해 우주용 원자력전지의 완성도를 높이고 국제표준 수립을 위한 협력에도 노력한다는 구상이다.
영국과 한국의 연구진은 2017년부터 상호 기술검토를 통해 상대기관의 기술 수준을 분석하며 상호 협력대상으로 인식해왔고 이번 업무협약을 통해 실질적 기술협력을 이뤄나갈 계획이다.
원자력전지에 활용하는 방사성동위원소는 플루토늄(Pu-238)이 가장 일반적이지만 수입에 의존해야 하고 수급도 쉽지 않은 단점이 있다.
이에 따라 유럽우주국에서는 Pu-238의 대체재로 아메리슘(Am-241)을 주목하고 있는데 이는 사용후핵연료에서 저렴하게 얻을 수 있을뿐더러 반감기가 432년으로 Pu-238보다 5배나 길어 장기 심우주 탐사에 적합하다.
영국 원자력연구소는 사용후핵연료 재처리를 통해 Am-241 열원을 제조하는 공정을 개발했고 이를 한국에 공급하는 것도 검토중이다.
우주선 사고시 동위원소 열원의 안전을 확보하기 위해 라이세트터대와 원자력연구원은 각각 카본 복합재를 이용한 보호모듈을 설계하여 시제품을 제작했고 공력가열 모사를 위한 플라즈마 풍동시험 기술에서는 원자력연구원이, 내충격시험 관련 기술은 라이세스터대가 앞서 있어 상호 기술협력이 가능하다.
열전소자 설계 및 제조기술, 우주선 발사진동에 의한 내진설계 기술은 원자력연구원이 앞서 있고 열제어구조체 설계기술은 동등한 수준이다. 라이세스터대의 시험시설은 원자력연구원 대비 우수한 수준으로 기관간 상호 평가를 통한 기술협력으로 시너지를 얻을 수 있을 것으로 전망된다.
원자력전지 개발 연구를 이끄는 한국원자력연구원 중성자동위원소응용연구부 손광재 책임연구원은 “우주 탐사용 원자력전지는 선진국의 전략기술로서 자체기술 확보에 어려움이 있었으나, 이번 MOU를 통해 우리나라의 우주용 원자력전지 기술력을 국제적으로 인정받기 시작했다는 데에 의미가 있다”며 “영국과의 연구협력으로 원자력전지 핵심기술 확보 기간을 크게 앞당길 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.
/대전=박희윤기자 hypark@sedaily.com
