원우

준실규모 고기능성 공학적방벽재 시작품 국내 최초 제작 성공 참여 연구진

Q. 2024년 3월 KAERI 우수성과로 선정된 소감은?

   김진섭 책임연구원   개념연구에서 벗어나 기술실증을 위한 노력이 드디어 결실을 맺는 것 같아 매우 기쁩니다. 그동안 고기능성 공학적방벽재 시작품 제작 성공을 위해 함께한 참여 연구원들과, 아낌없는 지원을 해주신 단장님, 부장님들께 깊이 감사드립니다.

Q. 이번 연구성과에 관해 간략히 소개하자면?

  이영호 책임연구원   값비싼 단조 방식으로 처분용기를 제작하는 대신 적층제조를 포함한 용접 기술로 준실규모 시작품을 제작하는데 성공했습니다. 이를 통해 처분비용을 획기적으로 줄일 수 있는 가능성을 확인했고, 기존 단조제작 처분용기와 동등한 수준의 성능확보를 위한 기술개발이 진행 중입니다.
  김진섭 책임연구원   미터 단위의 준실규모 완충재 블록을 국내 최초로 제작하는데 성공했고, 제작에 필요한 금형과 최적 공정을 제시했습니다. 심층처분에 필요한 공학적방벽재 제작기술을 확보한 이번 성과를 바탕으로 실제 심층처분장에 사용할 수 있는 실규모 완충재 블록 또한 양산할 수 있을 것으로 기대합니다.

Q. 앞으로의 계획 및 하고픈 말이 있다면?

  윤석 책임연구원   준실규모의 공학적방벽재 제작 기술을 바탕으로 공학적방벽재의 특성을 규명하고 이에 대한 성능을 검증해야 하는 등 앞으로 추가로 수행해야 할 연구가 많습니다. 우리가 개발하는 고기능성 공학적방벽재가 실제 처분장에 적용될 수 있도록 최선을 다하겠습니다.

Q. 원우 독자들에게 자기소개 부탁드립니다.

  이영호 책임연구원   안녕하세요. 저장처분실증연구부에서 사용후핵연료 처분 용기 제작, 용접과 적층 제조 관련 핵심기술을 개발하고 있는 이영호 책임연구원입니다.
  김지원 선임연구원   반갑습니다. 저장처분실증연구부에서 사용후핵연료 처분을 위한 벤토나이트 완충재 블록 제작과 관련 품질관리 기술을 개발하고 있는 김지원 선임연구원입니다.

Q. 저장처분실증연구부에 계십니다. 해당 연구부가 하는 일을 간략하게 알려주세요.

  김지원 선임연구원   저장처분실증연구부는 사용후핵연료와 같은 고준위 방사성폐기물의 안전한 심층처분을 위한 핵심기술을 연구합니다. 심층 처분 시스템은 처분 용기, 완충재, 뒤채움재 등 인간이 만든 요소로 구성된 공학적 방벽과, 자연적으로 존재하는 암반으로 구성된 천연방벽을 포함하는 다중방벽 시스템입니다. 이러한 다중방벽 시스템을 이용해 사용후핵연료에서 나오는 방사성 핵종의 유출과 이동을 효율적으로 막는 다양한 기술을 개발하고 있습니다. 개발된 기술들을 KAERI 내 지하 연구시설에서 실증하는 연구도 병행하고 있습니다.

Q. KAERI에 어떻게 들어오게 되셨나요?

  이영호 책임연구원   학부 때 금속재료를 전공했는데요. 우연히 접한 원자력 재료연구에 매력을 느껴 원자력공학과로 진학한 후 원전 구조재료의 접촉손상을 연구하게 됐어요. 이 연구 분야는 KAERI에서 수행한 신형 경수로 핵연료 개발 과제와 관련이 많아 자연스럽게 같은 주제를 연구하면서 KAERI에 합류하게 됐습니다. 돌이켜보니 연구원 생활 전반부는 핵연료 개발, 후반부는 사용후핵연료 연구를 하고 있네요.
  김지원 선임연구원   건설 및 환경공학과에서 지반공학을 전공했어요. 불확실성을 가진 흙과 암석 재료를 기반으로 유한한 땅(有)속에 새로운 빈(無) 공간을 창출하는 연구가 흥미롭게 느껴졌어요. 이러한 배경으로 심층 처분을 연구하고 지하 연구시설을 보유한 KAERI에 관심을 가지게 됐고, 졸업 후 박사후연수생으로 처음 KAERI에 들어오게 됐습니다. 현재는 완충재 제작 연구와 더불어 공학적방벽재 구성 요소 간 상호작용을 연구하고 있습니다.

Q. 3월의 우수성과로 선정되셨습니다. 이번 연구를 통해 얻으신 교훈은 무엇인가요?

  이영호 책임연구원   과제에서 우수성과가 나오려면 팀원 간의 원활한 협력이 필수에요. 이번 연구 성과도 저의 능력보다는 팀원들의 도움으로 선정된 것이기에 뛰어난 능력을 갖춘 후배들에게 더 많이 배우고 소통해야겠다고 생각합니다.
  김지원 선임연구원   저도 비슷한데요, 이번 기회를 통해 협력의 중요성을 다시 한번 배울 수 있었어요. 과제원들의 완충재 블록 제작 경험과 노하우를 바탕으로 준실규모 완충재 블록 설계 및 제작 공정을 계획하고, 실제 완충재 제작을 수행하며 모두의 노력을 인정받은 값진 기회였다고 생각해요.

Q. 연구성과와 관련하여 기억에 남는 에피소드가 있다면 무엇인가요?

  이영호 책임연구원   원전 가동 환경인 고온고압 수중에서 미세하중 측정이 필요한데요. 적용할 수 있는 상용 센서가 없어 필요한 부품을 발품 팔아 확보하고 직접 조립, 제작하여 성능검증까지 성공적으로 마무리한 것이 기억에 남네요. 우수 논문상을 받은 기술이라 수행하고 있는 저장처분실증연구에도 많은 도움이 될 것으로 보입니다.
  김지원 선임연구원   국내 최초로 제작해 보는 미터급 완충재 블록이다 보니, 제작 중에 고무 몰드가 터지거나 제작 후 블록이 쉽게 파손되는 등 많은 시행착오가 있었어요. 천안에 있는 금형 업체와 대형 프레스 장비가 있는 진주 한국생산기술연구원을 오가며 공정의 개선점을 찾고, 과제원들과 함께 최적 제작 공정에 대해 고민한 경험들이 가장 기억에 남습니다. 다행히 해당 문제점들을 개선해서 준실규모 완충재 블록을 성공적으로 제작할 수 있었어요.

Q. 어느새 여름이 다가왔습니다. 올해 여름은 어떻게 보내실 계획인가요?

  이영호 책임연구원   막내가 고2라 내년까지 장기간 여행은 못 가겠지만 가능하다면 짧게라도 동해바다를 한번 보고 싶네요. 아마도 올해 여름은 실험실에서 용접로봇과 씨름하면서 더 뜨거운 여름을 보낼 것 같습니다.
  김지원 선임연구원   올해 여름에는 제작한 준실 규모 완충재 블록의 성능을 평가하는 실험을 수행하고, 해당 업무 외에도 제가 수행하고 있는 심층처분장 내 공학적방벽재간 상호작용 연구에서도 가시적인 성과를 내고 싶어요. 개인적인 계획으로는 올해 초 태어난 아들과 함께 국내 여행을 다니며 더 넓은 세상을 보여주고 싶습니다.

Q. 끝으로, 연구자로서의 좌우명을 알려주세요.

  이영호 책임연구원   ‘밤이 깊어야 별이 빛난다’입니다. 어렵고 힘든 일을 피하거나 포기만 하면 우수한 연구 결과는 절대 나오지 않습니다.
  김지원 선임연구원   ‘수적천석’입니다. 낙숫물이 바위를 뚫듯이 내외부의 어려움에도 꾸준한 자세로 연구에 임한다면 정량적인 연구성과뿐만 아니라, 처분 기술의 자립화와 성공적인 심층처분 시스템 개발 및 실증에도 기여할 수 있을 것이라 믿습니다.