원우

완전피동 개념이 도입된 SMART100 원자로의 기술적 안전성 확인 연구 참여진 SMART 개발단

Q. 2024년 2월 KAERI 우수성과로 선정된 소감은?

  이민규 선임연구원   그동안 과제에 참여해 주신 분들의 노력과 열정, 그리고 끈기를 인정받는 것 같아 보람을 느낍니다. 국내 최초의 완전피동 일체형 원자로 특성상 인허가 과정이 순탄하지 않았지만, 그동안의 수많은 요청사항에도 성심성의껏 대응해 주시고 시간과 노력을 아낌없이 쏟아주신 모든 참여원분께 감사드립니다.

Q. 이번 연구성과에 관해 간략히 소개하자면?

  이민규 선임연구원   SMART100은 한국원자력연구원 주도로 개발되었으며, 모든 안전계통이 피동형으로 설계된 국내 유일의 원자로입니다. 표준설계인가 본심사 종료는 국내 최초의 완전피동 일체형 원자로 고유의 안전성을 확인받은 연구성과라 생각합니다.
  2011년 발생한 후쿠시마 사고 이후 피동형 안전계통에 대한 필요성은 대두됐으나, 완전피동 안전계통이 적용된 원자로의 인허가 심사가 완료된 사례는 국내 규제 역사상 최초입니다. SMART100 인허가 경험은 피동안전계통을 적용하는 후속 노형 개발에 의미 있는 길잡이가 될 것으로 기대됩니다.

Q. 앞으로의 계획 및 하고픈 말이 있다면?

  이민규 선임연구원   2019년 1월 SMART100 표준설계인가 준비를 시작한 이래 5년이라는 시간이 흘렀고, 표준설계인가 획득을 위한 마지막 단계인 원자력안전위원회 심사를 앞두고 있습니다. 시시각각 변화하는 사회적 분위기와 규제환경 속에서 예상치 못한 어려움이 있겠지만, 표준설계인가를 반드시 획득하여 국내는 물론 해외수출의 발판을 마련할 수 있도록 끝까지 최선을 다하겠습니다.

Q. SMART 개발단이 하는 일을 알려주세요.

  강한옥 단장   SMART 개발단은 국내 고유기술로 개발한 일체형 원자로 ‘SMART’의 연구개발과 설계업무를 담당하고 있어요. 노심 설계, 유체계통, 기계구조, 주요 기기, 계측제어, 안전 해석, 기술총괄 분야로 구성되어 있죠. 일체형 원자로 설계의 시작부터 안전성 평가까지 종합적이고 심도있는 연구개발을 수행하고 있습니다. 현재는 SMART100 표준설계인가를 신청해 심사 과정에 있어요. SMART 원자로의 수출을 위해 오일샌드 및 수소 생산과 같은 다양한 산업에 적용하는 연구개발도 병행하고 있습니다.

Q.KAERI와의 인연은 어떻게 시작됐는지 궁금합니다.

  강한옥 단장   박사학위 주제가 전력에 의존하지 않으면서 중력, 압력 차에 의해 작동하는 피동안전계통 해석이었어요. 학위 취득 후, 연구원 내 SMART 개발단에서 수행 중이었던 소형모듈원자로 피동형 원자로 개발에 참여하기 위해 자연스럽게 연구원에 들어오게 됐어요.
  이민규 선임연구원   어릴 적부터 수영하거나 자전거를 타며 자연스럽게 물이나 공기와 같은 유체에 호기심을 가지게 되었어요. 그래서 전공을 선택할 때도 유체와 기계장치를 공부할 수 있는 기계공학과를 선택했죠. 대학 원에서는 액체와 기체가 함께 흐르는 2상유동 열전달을 공부했는데요. 그 경험을 토대로 KAERI에 입사해 SMART 개발단에 참여하게 됐어요.

Q. 완전피동의 개념이 도입된 SMART100 원자로의 안정성을 확인받았습니다. 완전피동에 관해 설명 부탁드립니다.

  이민규 선임연구원   ‘능동(active)’과 ‘피동(passive)’의 상반된 개념을 인지하면 이해하기 쉬워요. 공학 분야에서 ‘능동형’은 외부에서 에너지를 공급받아 동작하는 장치를 의미해요. 반대로 ‘피동형’은 외부에서 에너지를 공급받지 않더라도 스스로 동작할 수 있는 것을 의미하죠. 예를 들어, 뜨거운 커피잔을 선풍기로 식혀주면 ‘능동형’, 외부의 동력원 없이 주변 공기만으로 식도록 하면 ‘피동형’이라고 표현해요. 즉, 완전피동 개념은 모든 안전계통이 별도의 에너지 공급 없이도 스스로 동작하도록 설계되었다는 것을 의미합니다.

Q. 우수성과과제를 통해 얻은 교훈은 무엇인가요?

  이민규 선임연구원   2019년 1월 SMART100 표준설계인가 준비부터 지금까지, 동행해주신 참여 연구원분들의 일치단결한 팀워크와 노력, 그리고 포기하지 않는 열정 덕분에 여기까지 올 수 있었다고 생각해요. 원활한 소통과 긴밀한 협업을 통해서라면 어떤 어려운 문제라도 해결할 수 있다는 것을 깨닫게 됐어요.

Q. 연구성과와 관련한 기억에 남는 에피소드가 있나요?

  강한옥 단장   이번 SMART100 표준설계인가 신청기관은 한국원자력연구원, 한국수력원자력, 그리고 사우디 K.A.CARE(왕립 원자력·신재생에너지원)였어요. 그런데 2019년 표준설계인가 신청 당시 외국 정부 기관인 K.A.CARE가 국내 표준설계인가 신청 자격이 있는지에 대한 이견이 있었어요. 이후 신청 자격 확인 절차와 관련된 현안이 해결되지 않아 어려움을 겪었던 것이 생각나네요. 다행히 사우디 측이 신청 자격에 대한 내용을 원장 서한으로 보내주었고, 국내 규제기관이 승인해 표준설계인가가 진행될 수 있었죠.
  이민규 선임연구원   가장 기억에 남는 순간은 2,620건이라는 규제 기관의 모든 질의와 답변이 종료되었음을 확인받았을 때예요. 안전계통이 모두 피동형으로 적용된 원자로의 국내 심사는 SMART100이 최초였기 때문에 4년여 동안 수많은 설명회와 기술 회의가 필요했거든요. 쉼 없이 앞만 보고 달려왔기 때문에 종료를 확인받은 순간이 더욱 기억에 남네요.

Q. 어느새 봄이 찾아왔습니다. 올해 상반기는 어떻게 보낼 계획인가요?

  강한옥 단장   2019년 12월에 신청한 SMART100 표준설계인가가 마침내 끝이 보이는 것 같아 무척 기쁩니다. SMART는 전 세계에서 개발 중인 소형모듈원자로 중에서, 설계 완성도와 인허가 시현성 측면에서 최고 수준이라고 할 수 있어요. 또한 뛰어난 경제성과 안전성을 확보하고 있죠. 최근에는 표준설계인가를 바탕으로 이 SMART를 캐나다에 수출하기 위해 노력하고 있어요. 표준설계인가 취득을 바탕으로 캐나다 첫 호기 수출을 위한 노력을 계속 해나가려 합니다.
  이민규 선임연구원   표준설계인가를 획득하기 위해 원자력안전위원회 심사를 앞두고 있습니다. SMART100 표준설계인가를 획득할 수 있도록 원자력안전위원회 심사에 최선을 다하고자 합니다. 개인적으로는 그동안 가족들에게 소홀했던 만큼 지금부터라도 더 많은 시간을 보내려고 합니다.

Q. 끝으로, 연구자로서의 좌우명을 알려주세요.

  강한옥 단장   ‘충분히 논의하고 기준을 세우자’입니다. 단장의 역할은 연구개발을 직접 수행하는 것보다 팀원 개개인이 가지는 창의성과 열정이 효율적으로 발휘될 수 있게 지원하는 것입니다. 든든한 지원이 바탕이 돼야 팀원들이 발전하고, 조직도 최대 성과를 낼 수 있다고 생각해요. 단장으로서 팀원들과 충분한 협의 과정을 거쳐 연구 체계를 구축하고, 연구를 성실히 수행할 수 있는 여건을 만들기 위해 노력하고 있습니다.
  이민규 선임연구원   어릴적부터 ‘우공이산’이라는 말을 좌우명으로 간직하고 있습니다. 조그마한 돌멩이라도 하나씩 우직하게 옮기다 보면 산도 옮길 수 있다는 의미죠. 지금까지 해왔던 것처럼 작은 일이든, 큰일이든 제게 주어진 일이라면 꾸준히 그리고 우직하게 해나가려고 합니다. 그리고 옆 동료가 큰 바위를 옮기느라 버거워한다면 기꺼이 손을 내밀어 함께 짐을 나눌 수 있는 연구자가 되고 싶어요.