사용후핵연료 처분장 설계..이창수 박사 '이달의 과학기술인상'

[이데일리 강민구 기자] 국내외적으로 신뢰할 수 있는 사용후핵연료 처분장 설계 방법과 성능평가 기술을 개발한 연구자가 공로를 인정받았다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단은 ‘이달의 과학기술인상’ 4월 수상자로 이창수 한국원자력연구원 저장처분기술관리부 박사를 선정했다고 6일 밝혔다.

‘이달의 과학기술인상’을 받은 이창수 한국원자력연구원 선임연구원.(사진=과학기술정보통신부)

‘이달의 과학기술인상’은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정해 과기정통부 장관상과 상금 1000만원을 수여하는 시상이다.

고준위방사성폐기물은 사용후핵연료에서 분리된 핵분열 생성물의 폐기물을 뜻한다. 세계적으로 지하 수백 미터 깊이에 처분장을 격리하는 심층처분 방식이 확산되는 추세다.

심층처분 방식으로 고준위방사성폐기물을 영구 격리하려면 처분시스템의 온도변화와 지하수 유입, 폐기물을 감싼 완충재의 포화도 변화에 따른 처분장 주변 암반, 공학적 방벽에서의 열·수리·역학적 복합거동을 정밀하게 예측해야 한다. 처분시스템에서 발생하는 열적, 수리적, 역학적인 거동이 서로 영향을 주고 받아 복잡한 양상을 보이기 때문에 처분장 부지선정과 설계에서도 이를 종합적으로 평가하는게 중요하다.

이창수 박사 연구팀은 기존 심층처분시스템 복합거동 예측 시뮬레이터들이 해석 시간이 오래 걸린다는 문제를 해결하고, 효율성을 높인 열·수리·역학적 복합거동 병렬해석 시뮬레이터를 개발했다.

연구팀은 국내에 유일한 지하처분연구시설에서 5년 동안 수행한 현장시험 데이터를 기반으로 국내 적용 가능성을 평가해 10만년 동안 처분시스템의 성능이 유지된다는 사실을 확인했다. 개발한 수치모델과 해석시뮬레이터를 이용해 기존 처분시스템 성능을 유지하면서도 처분장 면적을 절반 이하로 줄이는 다층처분장 설계안도 제시했다.

해석시뮬레이터는 스웨덴, 스위스, 일본 등 14개국 52개 기관이 참여한 국제공동연구를 통해 국제적 신뢰를 확보했고, 국제 학술지에 검증결과의 우수성도 알렸다.

이창수 박사는 “방사성폐기물 심층처분 시 예상되는 열·수리·역학적 복합거동 해석시뮬레이터를 독자적으로 개발했다”며 “앞으로도 차세대 혁신기술 개발을 통해 방사성폐기물 처분시스템 요소기술 개발에 기여하겠다”고 말했다.