[토토 사이트 커뮤니티 안희민 기자] 전량 수입에 의존했던 사용후핵연료 저장용기의 핵심 소재가 국내 기술로 만들어졌다. 

한국원자력연구원은 재료안전기술연구부 천영범 박사팀이 사용후핵연료 저장용기의 핵심 소재인 중성자흡수재의 국산화에 성공했다고 16일 밝혔다. 

중성자흡수재는 원전 핵연료봉에서 나오는 중성자를 흡수해 핵분열을 억제하는 물질이다. 사용후핵연료 조밀저장대나 건식 저장시설에서 저장용기의 핵심 소재로 쓰인다. 그간 미국, 일본에서 전량 수입해왔다.

코나스(KONAS)로 명명된 원자력연의 중성자흡수재는 외산의 단점을 보완했다. 

해외에서 상용화된 붕소탄화물 기반의 중성자 흡수재는 중성자 흡수 단면적이 크면서도 핵분열을 하지 않아 핵반응 제어 성능이 우수하지만 부서지기 쉽다. 그래서 3중벽 구조의 금속 지지체 안에 중성자흡수재를 삽입하는데 붕괴열 방출 효율이 떨어지고 설계가 복잡해 제작비용이 높다는 단점이 있다. 

이를 개선하기 위해 외부 충격에 강한 타이타늄을 기반으로 400여종의 금속을 합금해 중성자흡수재를 개발했다.

타이타늄 기반 중성자흡수재를 연구용원자로인 하나로에서 실험한 결과 중성자흡수 성능이 해외 소재 대비 1.6배 이상 높았다. 항복강도는 2배, 연신율은 20배 높은 점을 확인했다. 항복강도는 변형에 저항할 수 있는 힘의 크기이며 연신율은 끊어지지 않고 늘어나는 비율이다. 

타이타늄 기반 중성자흡수재가 외산보다 강하기 때문에 지지체가 없는 단일벽 구조에 적용될 수 있었다는게 원자력연의 설명이다. 

원자력연은 중성자흡수재의 물질조성과 제조방법에 대해 국내 특허 출원을 마쳤고 이달 5개국에 해회 특허를 출원할 예정이다.