카이스트 핵연료재료연구실 류호진 교수
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핵연료재료 분야 글로벌 선도그룹을 꿈꾼다
“리더십 겸비한 인재양성으로 대한민국의 위상 높일 터”
원자력 연구는 국제공동연구가 대부분일 만큼 각 국가들의 협력이 중요한 분야이다. 또한 국가별로 미래 에너지 신기술 선점을 위해 보이지 않는 경쟁이 치열한 분야이기도 하다. 그 중 원자로의 심장인 핵연료를 담아낼 수 있는 재료에 관한 연구가 뜨겁다. 카이스트 핵연료재료연구실의 류호진 교수는 신소재 개발을 통해 앞으로 관련분야 선도그룹으로 인정받겠다는 각오를 밝혔다.
원자력연구원에서 카이스트로, 핵연료분야 인력양성
지난 2000년 카이스트 신소재공학과에서 박사학위를 받았지만 류호진 교수가 카이스트에 몸담게 된 것은 졸업 후 13년 후인 2013년부터이다. 그동안 그는 국책연구소인 한국원자력연구원에서 근무했다. 재료공학을 전공했던 지라 연구소에 들어가서야 핵연료를 처음 접했다는 류 교수는 모교인 카이스트에서 핵연료 분야 연구그룹을 이끌고 있다는 것을 자랑스럽게 여겼다.
신소재 개발로 미래형 원자력 시스템 이끌겠다
원자로에서 가장 뜨거운 곳이 바로 핵연료다. 미래형 원자력 시스템을 개발하기 위해서는 새로운 소재의 핵연료 개발이 필수적이다. 핵연료재료연구실은 이를 위해 금속, 세라믹, 복합재 핵연료의 성능해석, 제조 공정 개발, 물성 평가 연구를 수행하고 있다. 또한 안전하고 친환경적이며 지속가능한 핵연료주기의 개발을 위해 사용후 핵연료 재활용과 장기 저장 및 처분에 필요한 신소재 개발 연구를 수행하고 있다. 류 교수는 “보다 안전하고 성능이 우수한 핵연료 주기 신소재를 만드는 것이 우리 연구실원들의 목표입니다”라고 강조했다.
핵융합 기초연구 및 인력양성 지원사업 선정
핵융합 플라즈마는 어떤 물질도 오래 버텨내기 힘든 극한 조건이므로 고융점의 플라즈마 대면재가 필수적이다. 현재 국제공동으로 프랑스 카다라쉬에 건설되고 있는 ITER 핵융합 실험로는 금속 텅스텐을 플라즈마 대면재로 고려하고 있다. 이에 대해 류 교수는 “핵융합 발전을 위한 실증로에서는 텅스텐보다 뛰어난 신소재를 필요로 하고 있습니다. 그래서 그동안 수행해왔던 복합재료 개념을 활용해서 핵융합용 High-Z 멀티금속 기반 고인성 복합재 연구를 제안하게 됐습니다. 이 신소재는 기존 텅스텐 기반 플라즈마 대면재의 낮은 파괴인성, 좁은 사용 온도 범위 등 약점을 극복해낼 수 있을 것입니다”라고 2015년 대학중심 핵융합기초연구 및 인력양성 지원사업 선정계기를 밝혔다.
핵의학용 몰리브덴-99, 수출역군 될 것
류호진 교수는 2012년 과학기술단체총연합회 과학기술우수논문상, 2013년 외교통상부 장관 표창, 2014년 한국원자력학회지 우수논문상 등을 수상할 만큼 관련분야에서 인정받고 있다. 그는 부산 기장군에 건설되고 있는 수출용 신형 연구로에서 세계 최초로 실용화될 우라늄-몰리브덴 핵연료의 개발에 기술 자문으로 참여하고 있다. 신형 연구로는 핵의학 영상검사에서 활용되는 의료용 방사선 동위원소인 몰리브덴-99를 생산하게 되는 데, 류 교수는 원자력연구원과 함께 동위원소 생산용 우라늄 표적을 효과적으로 제조할 수 있는 기술 개발에도 기여했다. “사실상 전량 수입에 의존하던 의료용 동위원소를 자급 및 수출하게 되는 획기적인 계기가 될 것이므로 새로운 산업 창출에도 기여할 것으로 기대됩니다. 이와 같이 실제 산업 현장에서 사용될 수 있는 신소재 핵연료들을 연구실 학생들과 함께 개발하고 싶습니다”라고 류 교수는 말했다.
 ▲핵연료재료연구실은 김승수, Faris Sweidan, 백제균, 이학준, Qusai Mistarihi, 유형석, 임우진 등의 구성원들로 이루어져 있다. |
“논문을 자주 읽고 실험과 대화하며 진정한 연구자로 성장하길”
류호진 교수가 인력을 양성하면서 가장 중점을 두는 부분은 바로 국제공동연구와 해외전문가들과의 협력이다. 이를 위해서는 연구실을 글로벌 수준으로 끌어올리는 것이 급선무라고 전했다. 그는 학생들과의 첫 강의 시간에 항상 ‘독서백편의자현(讀書百遍義自見)’이라는 표어로 논문 읽기의 중요성을 강조한다. “논문 한편 한편은 연구자가 엄청난 정성을 투입한 연구 결과를 최대한의 지식을 다해 표현한 최선의 결과물이기 때문입니다”라며 “우리 연구실에서는 이러한 능력을 갖추기 위해 매주 자기 연구 분야의 최신 논문을 읽고 발표하는 시간을 가집니다”라고 덧붙였다. 그리고 실험을 숙제로만 생각하지 말고 실험과 대화하며 연구에 몰입하게 된다면 누가 봐도 흥미로운 실험을 시도할 수 있을 것이라는 말도 빼놓지 않았다.
국제원자력기구(IAEA)에 파견되어 근무하며 원자력 공학은 기초 과학에서부터 정치, 외교까지 아우르는 매우 폭넓은 학문임을 알게 되었다는 류 교수는 “우리 제자들이 리더십을 겸비한 전문가가 되어 국제무대에서 기술 개발 방향을 주도하는 것을 꿈꿔봅니다. 이를 위해 필요한 부분을 스스로 깨달을 수 있도록 제자들에게 국제적인 활동 기회를 더 많이 제공하고 싶습니다”라고 바람을 전했다.
신소재를 만들어내는 것에 그치지 않고 적용 가능성까지 파악해내어 기술이전까지 이어지는 완전체로의 핵연료재료연구실의 눈부신 활약을 기대해본다. 그리고 국제무대에서 대한민국 기술의 우수성을 알리고 기술 개발을 주도할 수 있는 인재가 양성되길 바라본다.
취재/임성희 기자
