◎냉각재로 물대신 헬륨가스 사용,안전성 높아/방사능 배출 거의없고 군사적 전용도 불가능

방사능 배출이 거의 없고 군사적 전용이 어려울 뿐 아니라 지역사회 등에서 필요한 정도의 소규모 전력생산에 알맞는 소형「헬륨원자로」가 개발돼 관심을 끌고 있다.

원자력정보지에 따르면 최근 미국과 러시아가 공동으로 일반 원전의 20분의1에 해당하는 6만㎾급 소형 헬륨 냉각재 원자로를 개발했다는 것.

이와 관련,MIT대학 개량형 원자로연구소장 로런스 리드스키교수는 『이 원자로는 방사능을 거의 배출하지 않는 헬륨가스를 냉각재로 사용하는 점이 기존 원전과 다르다』며 『원자로에 사용되는 핵연료는 테니스공만한 흑연 공 속에 넣기 때문에 군사용으로 이용될수 없다』고 말했다.또 이 원자로 개발에 참여한 미국 고등물리회사 글렌 시보그회장은 『헬륨원자로는 전력소비가 급성장하면서도 안전하고 공해없는 설비설치가 절실한 개도국등을 위해 개발되었다』고 덧붙였다.

「마르­1」로 이름 붙여진 이 원자로는 미국·독일·러시아 등에서 개발한 고온가스냉각로 기술을 모태로 한 것.대부분의 원자로가 물을 냉각재로 쓰는데 비해 헬륨가스를 냉각재로 쓰는 것이 가장 큰 특징이다.헬륨은 고온에서도 가스상태를 유지할수 있는데다 핵연료 피복재·원자로 구조재 등과 화학반응을 일으키지 않는 안정성을 띠고 있다.따라서 마르­1은 섭씨8백도 이상의 고온상태를 유지할수 있다는 이점 외에도 핵분열시 중성자와 반응해도 방사능 배출이 거의 없다.단상형태의 가스이기 때문에 냉각재의 상변화로 인해 원자로 노심내에서 생길수 있는 문제점을 최소화할수 있으며 소형이어서 설치비용이 싸다.출력밀도및 압력이 일반 원전보다 훨씬 낮아 안전성이 뛰어나고 운전방법도 간단하다.

마르­1의 또다른 특징은 핵연료 형태가 막대 모양이 아닌 공 모양이라는 것.

우라늄235의 농축도가 7∼13%인 저농축우라늄으로 핵연료를 만들어 완충층­열분해탄소­탄화규소 등의 삼중피막을 씌운후 핵연료입자와 흑연을 섞어 지름6㎝.5㎜두께의 흑연공 속에 넣는 방법을 쓰고 있다.

한국원자력연구소 소동섭박사(차세대 유체계통 설계개발 연구)는 『헬륨가스 발전방식은 고온을 유지할수 있는데다 방사능 배출이 거의 없는 것이 장점』이라며 원전 선진국을 목표로 하고 있는 우리나라도 이 분야에 하루빨리 관심을 돌려야 한다고 주장한다.<김규환기자>