우리나라 원자력 기술 수출 사상 첫 유럽 진출 사례였던 ‘네덜란드 연구용 원자로 개조 사업(OYSTER 프로젝트·Optimized Yield for Science, Technology, Education of Radiation)’이 10여 년의 노력 끝에 성공적으로 마무리됐다.

한국원자력연구원은 OYSTER 사업을 지난 6월 최종 완료했다고 23일 밝혔다. 원자로를 개조하고 새로 설치한 냉중성자 생산시설이 정상적으로 작동하는 것을 확인했다.

OYSTER 프로젝트는 네덜란드 델프트공과대학(Technical University of Delft)에서 운영 중인 연구용원자로(2.3㎿)의 빔튜브를 개조하고 냉중성자 생산시설을 새로 구축하는 사업으로, 2015년 한국원자력연구원 컨소시엄이 사업을 수주했다. 컨소시엄은 2015년 10월 기본설계를 수행하는 1단계 사업을 완료한 이후 2017년 상세설계, 기기 제작, 설치 및 시운전 업무를 하는 2단계 사업에 착수했다.

원자력연은 핵심 기기의 상세 설계 수행과 기기 제작 단계에서 국내 중소기업과 협력했다. 원전 설비 제작 전문 회사인 무진기연과 협력해 냉중성자를 생산하기 위해 수소를 액체 상태로 유지 시키는 ‘수조내기기’와 냉중성자가 연구시설까지 도달하게 하는 통로인 ‘빔튜브’를 제작했다. 코로나-19로 인해 제작 기간이 계획보다 늘어났지만, 포기하지 않고 끝까지 도전하여 지난해 7월 제작에 성공했다.

이번 수조내기기는 기존 연구용 원자로에 사용하는 수소, 진공 층으로 구성된 2중 용기 구조보다 1개의 층이 추가된 수소-진공-헬륨의 3중 용기 구조로 안전과 성능을 더욱 향상시켰다.

그 후 원자력연은 원전 설비 서비스 전문 업체인 독일의 BNG(Bilfinger Noel GmbH)와 함께 수조내기기 모형을 이용해 설치 방식을 개발하고 시뮬레이션을 거쳐, 지난해 11월 원자로에 본품인 수조내기기와 빔튜브를 성공적으로 설치했다.

올해 초 냉중성자 생산시설의 냉동계통, 수소계통, 진공계통 시운전을 시작해 성능을 확인했고 5월부터는 냉중성자 생산 시험을 거쳐 생산된 냉중성자의 성능이 계약 요건을 만족하는 것을 확인했다.

이로써 네덜란드 델프트공대의 HOR(Hoger Onderwijs Reactor)은 유럽에서 냉중성자 연구가 가능한 6개 연구로 가운데 하나가 됐다. 이번에 구축한 냉중성자 연구시설은 바이오, 나노, 신소재 등 과학기술 연구와 교육에 널리 활용될 예정이다.

OYSTER 프로젝트의 성공적 완수는 정부와 출연연구기관, 민간기업의 협력으로 일궈낸 성과라는데 큰 의미가 있다. 원자력연은 정부의 지원을 받아 냉중성자 생산시설을 개발, 2009년 하나로에 설치해 운영하며 기술력을 축적했다. 국가연구개발사업으로 개발한 연구용 원자로 기술과 운영 경험으로 유럽에 최초로 연구로 기술을 수출하고 기기 제작을 국내의 중소업체와 협력하여 성공적으로 마무리했다는 점에서 모범적인 민관연 협력 사례로 남을 것으로 기대된다.

원자력연 하나로양자과학연구소 정영욱 소장은 “이번 OYSTER 사업의 성공적인 마무리는 정부의 지속적인 지원으로 축적된 한국원자력연구원의 우수한 연구로 기술과 원자력 기업의 우수한 제조 기술의 합작품”이라고 밝혔다.