원자력은 우리 생활에 필요한 주 에너지원이지만 독성이 강한 고준위 방사성 폐기물인 사용후 핵연료 처리가 문제다. 지금까지 1만 3천 톤 넘게 쌓였다. 이 문제의 해결 방안으로 꼽히는 것이 소듐냉각고속로(SFR)다. 정부는 미래원자력시스템 개발 계획에 따라 SFR 개발 계획을 명시하고, 원형로 설계 개발에 나섰다. 2028년까지 150MWe의 SFR 원형로 건설 운영을 목표로, 2017년까지 특정설계승인을 신청해 2022년부터 원형로를 건설할 계획이다. 원형로 건설에 앞서 특정설계승인을 받아야 하는데, 먼저 중대사고(현실적으로 일어나기 어려운, 가상적인 핵연료 용융사고)에 대한 안전성 확보가 필수적이다.

고려대 소듐냉각고속로 중대사고 핵연료 용융현상 연구센터(연구책임자 김윤재)는 SFR의 중대사고 초기 사고전개 현상에 대한 해석과 검증 체계 수립을 위한 기반기술을 확보하고, 관련 고급인력양성을 위해 지난 3월 개소했다.

연구센터는 1단계로 핵연료봉 과열 시 파손되지 않도록 핵연료봉내에서 자발적으로 종료되는 내부현상을 연구하고, 2단계로 핵연료봉 피복재 파손으로 이루어지는 현상을 연구하며, 3단계로 파손된 피복재를 통해 분출되는 핵연료 용융물들이 냉각재인 소듐과 반응하여 자발적 핵연료의 분산에 의해 사고 진행이 억제된다는 것을 밝히기 위한 연구에 매진하고 있다.

사고 각 단계에서 자발적으로 사고 진행이 종료되는 주요 현상들에 대해 검증하고, 모델링하는 작업을 수행하고 있는 것이다. 김윤재 교수는 “이번 과제 수행을 통해 미래 원자력 시스템 개발 및 안전성 향상에 크게 기여하겠다.”는 포부와 “SFR 기술개발에 필요한 고급인력 양성에도 힘써, 향후 기술 인력의 교육기반 및 SFR 이해기반 확장에 활용하겠다.”는 계획을 밝혔다.