한국원자력연구원(원장 양명승) 하나로핵연료가공랩은 최근 하나로 제51주기 가동을 앞두고 수명이 다한 핵연료 5개를 교체 장전함에 따라 하나로의 전체 핵연료 32개가 모두 자체 생산한 국산 핵연료로 채워졌다고 밝혔다.
국내 유일의 연구용 원자로인 하나로가 전량 국산 핵연료로 가동되는 것은 1995년 2월 첫 임계 도달 이후 12년 만에 처음이자 1987년 연구로 핵연료 국산화 연구개발 착수 이후 20년만의 일이다.
한국원자력연구원은 하나로 원자로 건설과 함께 하나로용 핵연료의 수입을 대체할 목적으로 1987년 연구용 원자로 핵연료 제조기술 국산화 연구개발에 착수했다. 그 결과 캐나다에서 수입해온 핵연료보다 인장 특성과 열전도 특성 등 재료물성이 우수한 연구로용 핵연료를 제조할 수 있는 원심분무방법을 세계 최초로 개발했고, 이를 토대로 연구용 원자로 핵연료 제조기술과 전 공정을 일체 기술 도입 없이 자체 개발하는데 성공했다.
2001년 3월 정부로부터 하나로 핵연료 제조 및 수출용 연구로용 핵연료 분말 가공사업 허가를 취득했고 2002년 11월 총 사업비 76억원을 투입해 연구로용 핵연료 제조 및 연구개발을 위한 전용 시설인 새빛연료과학동을 건설했다. 또한 하나로 핵연료 전용 분말제조장치인 원심분무장치와 핵연료봉 피복전용 압출기를 자체 설계, 제작했으며 전자빔 용접장치 등 핵심 제조장비도 자체 확보했다.
양산 규모의 제조공정 안정화와 시운전까지 자체 노력으로 해결한 한국원자력연구원은 2004년 2월부터 하나로 핵연료 제조를 시작했다. 2005년 3월 5일 국산 하나로용 핵연료를 첫 출하했고 2005년 핵연료 8개 다발을 생산한 데 이어 2006년 47다발(목표 45다발), 올해는 생산 목표인 55다발을 달성할 수 있을 것으로 예상된다. 생산된 국산 핵연료를 하나로에 2005년 4다발, 2006년에는 16다발을 장전했고, 2007년에는 순차적으로 24다발을 장전해 11월 29일 100% 국산 핵연료 장전을 달성했다.
하나로용 핵연료는 수명이 장전 후 약 9~10개월로 연간 약 45다발이 소요된다. 캐나다(AECL사 제조)에서 수입해온 핵연료 대신 전량 국산 핵연료로 생산 공급함에 따라 연간 약 280만 달러의 수입대체 효과를 거두게 됐다. 이와 별도로 한국원자력연구원은 원심분무 공법으로 제조한 핵연료 분말을 1997년부터 미국과 프랑스 등 원자력 선진국에 역수출, 2007년 현재 14건 약 24만 달러의 누적 수출 실적을 기록하고 있다.
한국원자력연구원은 지난 1985~95년 하나로를 자력으로 설계 건설한 데 이어 이번에 국산 핵연료 장전을 완료함에 따라 연구용 원자로에 관한 한 명실공히 완전한 기술독립을 이뤘다.
김창규 한국원자력연구원 하나로핵연료가공랩장은 “전 공정을 자체 기술로 개발한 국산 핵연료는 지금까지 단 한번도 문제를 일으킨 적이 없을 만큼 성능이 우수하다”며 “국산 연구용 원자로에 100% 국산 핵연료를 장전함에 따라 향후 연구로의 해외 수출에도 유리한 입지를 마련했다”고 밝혔다.
