국내 발전량 41% 공급 원자력 발전…방사능 등 안전성 확보 최우선 과제 정부, 5년간 10개 기관 연구비 지원 원자력선진기술연구센터 기술력 확보…현장 중심 맞춤형 전문인재 양성도

에너지는 국력이다. 하지만 우리나라는 절대적 에너지원 빈국이다. 수입에너지인 화석연료는 매장량이 한정되어 있고 환경오염이 발생한다는 단점도 있어 무한정 사용을 늘릴 수 없는 상황이다. 반면 에너지 사용량은 매년 증가하고 있어 수급을 위한 에너지 의존도는 더욱 높아질 것으로 전망된다. 에너지 위기에 대비한 에너지 자립체제 구축이 더욱 절실하다. 그렇다면 에너지의 안정적 수급을 위한 최상의 방법은 무엇일까. 석탄 300톤에서 얻을 수 있는 에너지가 우라늄 1kg에서 얻을 수 있는 에너지와 맞먹는다. 원자력발전소 건설의 이유고 시작이다. 1978년 4월 고리원전 1호기가 첫 상업운전을 시작한 이후 원자력발전소는 지속적으로 건설되어, 2014년 현재 총 23기가 운영 중이고, 5기가 건설 중이다. 정부는 2035년까지 전력설비에서 원전이 차지하는 비중을 현재 26%에서 29%로 높일 계획이다.

원자력발전은 막대한 에너지를 공급할 수 있지만, 방사선과 방사선 폐기물이라는 암초가 존재한다. 이에 원자력발전소는 방사선 및 방사선폐기물이 발생하지 않도록 철저하게 관리하고 있다. 최첨단 기술의 안전설비를 갖추고, 정상 운전 시나 사고 시에 방사선이 절대로 누출되지 않도록 안전을 최우선 과제로 운영하고 있는 것이다. 정부는 원자력의 단점이 장점을 덮지 않도록 원자력 안전성을 강화하고, 원자력 관련 기초·원천 기술 개발 및 인력양성 기능을 복합적으로 추구하기 위해 원자력선진기술연구센터를 선정하며 지원에 나섰다.

원자력선진기술연구센터는 원자력·방사선 분야 기초·원천기술 개발, 인력 양성을 목표로, 선진 원자력 연구거점 구축을 위해 정부가 2011년 시작한 사업이다. 한국연구재단(이사장 정민근)은 원자력선진기술연구센터의 선정과정을 거쳐 현재 10개 기관이 연간 6억 원 안팎의 연구비를 5년간 지원받아, 산학연 네트워크 구축 및 인적 교류를 통해 현장 수요에 맞는 맞춤형 전문 인력을 양성하고 원자력 기술에 대한 정보 제공 및 기술정책을 지원하고 있다.

센터별 수행 과제 현황을 보면 한국원자력연구원의 ‘연구용 원자로 신기술 개발센터’는 교육용 연구로 및 중대형 연구로에 적용할 수 있는 요소 기술을 개발하여 한국 원전 연구로 기술 경쟁력 확보가 목표다.

한국원자력의학원의 ‘임상유사 방사선조사시스템을 이용한 폐 장기 부작용 극복 중개연구센터’는 다양한 분자적/세포적 치료법 연구를 통해 폐암 방사선치료 부작용을 극복하고 종양의 완치율을 극대화하기 위한 기술 개발에 주력하고 있다.

경북대학교에 구축된 ‘차세대 제염·해체 원천기반기술 연구센터’는 수명이 다한 원자력시설을 친환경적·경제적으로 해체하기 위한 해체기술 개발에 힘쓰고 있다.

한국원자력연구원 첨단방사선연구소의 ‘RI-Biomics 기반 Bio-sensing 응용기술 연구센터’는 방사성동위원소의 특성을 응용한 질병 진단 기술 개발 및 기술정보시스템 구축 등을 추진하고 있다.

한국원자력의학원에 구축된 ‘방사선 분비체 역할 규명 및 기능제어 연구센터’는 방사선을 이용한 암세포 노화유도 치료법 및 종양 주변 환경제어 연구 등 원자력과 의학을 융합한 창의적 연구개발을 추진 중이다.

조선대학교의 ‘원전 안전계통 선제 진단기술 연구센터’는 원전 내부 설비의 건전성을 지속적으로 감시하여 원전의 안전성을 높일 수 있는 스마트센싱 기술 및 시스템을 개발하고 있다.

고려대학교 ‘소듐냉각고속로 중대사고 핵연료 용융현상 연구센터’는 소듐냉각고속로 중대사고 시 초기 사고전개 현상에 대한 전산해석 및 검증 계산체계를 수립하여 중대사고 초기 현상 분석의 기반기술 확보에 주력하고 있다.

서울대학교의 PyroGreen을 기반으로 한 사용후 핵연료 중준위화 공정검증 연구센터는 파이로프로세싱의 제염계수를 20배 이상 증가시켜 PyroGreen 공정에 대해 국내 및 국제 검증이나 고준위폐기물의 소멸기술을 실현하기 위해 노력하고 있다.

한국과학기술원의 냉중성자를 이용한 기능성 나노/바이오 물질 연구센터는 냉중성자를 이용한 나노/바이오 물질의 자기조립 및 계면 현상을 분석하고, 고기능성 계층적 나노/ 바이오 초구조체 개발에 몰두하며 세계적 선도연구 집단으로서의 비상을 시작했다.

RT-다학제융합 미래수요 bio-med dosimetry 시스템개발 연구센터는 방사선기술과 다학제적 융합연구를 바탕으로 정밀영상 진단 및 미시적 선량측정시스템(bio-med dosimetry)을 개발하여 미래원천기술을 확보하겠다는 목표다.

우리의 원자력 기술은 세계 최고로 평가받고 있다. 최근 해외 원전 건설 및 관리 기술 수출을 통해 원자력 기술 강국으로서의 입지를 더욱 공고히 하고 있다. 하지만 세계 각국의 도전은 전 방위로 거칠어지고 있다. 원자력 기술 강국의 입지를 굳건히 하기 위해서는 과감한 R&D투자를 통한 관련 기술 개발 연구가 계속되어야 한다. 관련 분야 전문가들의 노력과 더불어 정부의 더욱 적극적인 지원이 필요하다.

우리처럼 에너지원이 부족한 프랑스나 일본의 경우, 강력한 원자력개발 정책을 추진하며 에너지 자립을 위해 애쓰고 있다. 이런 현실을 고려할 때 원자력발전이 에너지 자립의 역할을 할 수 있다. 원자력발전은 현재 국내 총 발전량의 41% 정도를 공급하고 있는 주 발전 원으로, 국가경제 발전의 버팀목 역할을 해내고 있다. 원자력발전은 국력을 좌우하는 필수 에너지이나 많은 장점을 위협하는 단점인 방사성폐기물이 존재한다. 안전을 담보할 수 있는 원자력 기술개발도 절대적으로 필요하다. 더불어, 원자력 관련 전문 인력 양성을 위한 산학연 네트워크 구축 및 인력 교류를 함께 시행해야 한다.

원자력 관련 산업의 전문 인력이 턱없이 부족한 상황이다. 현장 수요에 맞는 맞춤형 인재 육성을 위한 정부의 지원은 계속되어야 한다. 원자력 에너지로 기술 자립을 이루게 된다면 타 산업에 미치는 파급영향도 상당할 것으로 전망된다. 우리나라 경제 활성화를 이끌고 동시에 세계 최고의 원자력 기술 경쟁력을 갖춘 에너지 강국으로 발전해 나가기 위한 노력이 이어져야 한다.

이정환기자/