인공광합성 기술 등 66개 정부연구개발 우수성과 선정
후속연구 우수자 4명, 기술이전・사업화 우수사례 2개 기관 올해 첫 포상
16일 전시회 및 수여식 개최, 사례집 발간

“선천성 난청도 치료하고, 인공광합성으로 태양에서 화학물질을 만들며, 바닷바람으로 전기를 얻는다”

위 내용은 국가과학기술위원회(위원장 김도연, 이하 국과위)가 선정하는 『2012 정부연구개발 우수성과』에서 ‘최우수성과’로 선정된 연구결과로 기대되는 미래상입니다.

국과위는 정부연구개발의 우수성과들을 국민들에게 널리 알리고 과학기술인들의 자긍심을 고취시키기 위해 「2012 정부연구개발 우수성과」를  선정하고, 성과전시회 및 수여식을 오는 16일(금) 14시 대한상공회의소 국제회의장에서 개최합니다.

2012년 정부연구개발 우수성과는 기계․소재분야 11개, 기초․인프라분야 8개, 생명․해양분야 20개, 에너지․환경분야 14개, 정보․전자분야 13개 성과 등 5개 기술분야 총 66개 성과가 선정되었습니다.

우수성과 선정은 정부지원을 받아 2011년도에 성과를 창출한 연구개발사업들을 대상으로 했으며, 부처․청 등으로부터 자체선별 과정을 통해 추천된 366건에 대해 학·연·산 전문가로 구성된 선정위원회에서 성과의 우수성, 파급효과 등을 기준으로 객관적이고 엄격한 심사를 거쳤습니다. 특히 올해는 선정과정의 전문성을 높이기 위해 해당 세부기술분야의 과학기술자들에 의한 서면평가를 수행하였고, 또 온라인 평가를 추가하여 대중성을 높였습니다.

총 66개의 우수성과 중 최우수성과(TOP 5)로 선정된 것들을 살펴보도록 하죠.


특히 올해는 처음으로 과거 우수성과로 선정된 기술들 중에서 후속연구 및 사업화를 적극적으로 수행한 연구자들도 포상하는데요, ‘06년~’11년에 선정된 우수성과 총 600건을 대상으로 기술이전, 사업화, 창업 등 후속성과를 조사하였고, 후속성과 실적과 공공서비스 개선 기여도 등을 심사하여 다음과 같이 총 4명의 성과확산 우수자를 선정하였습니다.


이와 더불어 국과위는 주요 대학과 연구기관 84개*를 대상으로 기술이전・사업화 실적 및 우수사례를 평가하여 2개 우수기관(울산과학기술대학교와 한국철도기술연구원)을 선정・표창합니다.

* 「국가연구개발사업 등의 성과평가 및 성과관리에 관한 법률 시행령」 제12조에 따른 기관

- 대학 : 과거 3년간(‘09~’11년) 정부로부터 예산 또는 기금으로 지원받은 지원금 총액이 연평균 100억원 이상인 대학(서울대학교 병원 포함)(50개)
- 연구기관 : 「과학기술기본법」 제32조 제2항 및「과학기술분야 정부출연연구기관 등의 설립·운영 및 육성에 관한 법률」 제8조의 규정에 따라 설립된 기관으로 부설연구기관을 포함(34개)

국과위 배태민 성가평가국장은 “앞으로도 정부연구개발사업에서 나온 우수성과사례를 적극 발굴, 홍보함으로써 과학기술인 뿐만 아니라 일반국민들이 함께 성과를 공유하고, 과학기술에 대한 국민들의 관심과 이해를 높일 수 있는 다양한 교류의 장을 마련해 나갈 계획”이라고 밝혔습니다.

한편, 국과위는 올해 선정된 우수성과들의 핵심내용과 함께 연구후일담, 주요 용어 해설 등으로 구성된 우수성과 사례집도 발간할 예정인데요, 이 사례집은 국회 및 공공기관과 주요 도서관, 연구기관에 배포되며, 일반 국민들이 보다 쉽고 편하게 사례집을 열람‧활용할 수 있도록 국가과학기술위원회 홈페이지(http://www.nstc.go.kr)와 국가과학기술정보서비스(http://www.ntis.go.kr)를 통해서도 제공됩니다.

 

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

원자력 안전기술, 세계가 놀라다
한국원자력연구원

지난 3월, 일본의 도호쿠 대지진으로 후쿠시마의 원자력발전소 4기가 파손되는 사고가 일어났습니다. 이 사고를 계기로 여러 나라들은 원자력발전소의 안전성을 검토하고 IAEA도 안전관련 규정을 강화하는 등 대책 마련에 분주한데요, 이에 따라 한국원자력연구원의 안전 관련 연구개발능력과 성과가 집중 조명 받고 있습니다.
Editor_김택원 동아사이언스 기자 | Photo_한국원자력연구원


2011년 3월, 후쿠시마 원자력발전소(이하 원전) 사고는 원전 부흥의 분위기에 찬물을 끼얹었습니다. 1986년의 체르노빌 참사에 필적하는 수준의 사고는 그동안의 기술 발전에도 불구하고 단 한 번의 원전사고로 돌이킬 수 없는 재앙을 초래할 수 있다는 사실을 새삼 확인시켜 준 것이 되어 버렸습니다. 하지만 이번에는 체르노빌 때와 달리 국제사회가 빠르게 안정을 되찾고 있는데요, 프랑스는 4세대 원전 개발 계획을 대대적으로 발표했고 다른 많은 나라들도 신중하게나마 원전 건설을 재추진할 의사를 보이고 있습니다. 이는 사실상 에너지 위기에 대한 대안이 마땅치 않기 때문이기도 하거니와 원전 자체의 안전성은 여전히 신뢰받고 있기 때문입니다. 결국 후쿠시마 원전 사고는 원자력이 유일한 대안이라는 사실을 역설적으로 재확인해 준 셈이 되어버렸다고 할 수 있겠네요.

그렇다면 한국의 원자력 안전 연구는 어느 정도 수준일까요? 사실 새로운 원전을 개발하던 한국은 원자력 안전 연구에 지속적으로 투자하고 주요 실험설비를 만들어 운영하며 기술력을 차곡차곡 쌓아나갔습니다. 그리고 그 결과 원자력 안전 분야에서는 이제 선진국을 뛰어넘어 선도적인 위치에 올랐습니다. 물론 이러한 성장세의 이면에는 꾸준히 연구에 매진해 온 연구원들과 세계적 수준의 실험설비가 있었습니다.

전원 차단에도 냉각유지시스템 발표에 ‘깜짝’

한국원자력연구원의 송철화 열수력안전연구부장은 2011년 국제원자력회의에서 한국의 위상을 확인할 수 있었다고 합니다. 프랑스 니스에서 5월 첫 주에 열렸던 이번 회의에서 송 부장은 한국이 새로 개발 중인 APR+ 원자로에 대해 발표하면서 여기에 적용된 최신기술, PAFS(피동형 보조급수계통)를 소개했습니다.

“다들 깜짝 놀랐습니다. 당시는 후쿠시마 원전 사고의 충격이 채 가시지 않았을 때였는데 후쿠시마 사례처럼 모든 전원이 차단되는 극단적인 상황에서도 유지될 수 있는 냉각시스템을 선보였으니까요.”

원자로는 핵연료를 연소하면서 지속적으로 높은 열을 발생시킵니다. 이때 이 열을 적절히 식히지 않으면 원자로의 온도가 계속 올라 녹아버리는 ‘노심용융’이 일어날 수 있기 때문에 물을 이용하여 원자로를 적절히 냉각해주어야 합니다. PAFS는 전원이 차단되어 펌프가 작동하지 않아도 냉각수를 공급하는 장치로, 만약 후쿠시마 원전에 PAFS가 있었다면 이번 참사와 같은 사고는 분명 피할 수 있었을 것입니다.

열수력 안전 연구는 바로 이러한 PAFS 같은 안전설비를 개발하는 데 결정적인 역할을 하는 연구로, 냉각수의 흐름과 열전달이 어떻게 이루어지는지를 연구하며 한국은 이 분야에서 세계 최고 수준으로 알려져 있습니다.

이는 한국원자력연구원 종합엔지니어링 실험동에 자리 잡은 ATLAS(Advanced Thermal-h0ydraulic Test Loop for Accident Simulation) 덕분이라고 할 수 있는데요 높이 30m가 넘는 ATLAS는 원자로를 거의 고스란히 모사한 시뮬레이션 장치로, 핵연료봉 대신 전기를 이용하여 열을 낸다는 점만 다르다고 합니다. ATLAS는 실제 운용중인 경수로의 280분의 1 크기지만 온도나 압력, 냉각수의 흐름 등은 실제 원자로와 완전히 동일하기 때문에 실제로 일어날 수 있는 거의 모든 사고를 일으키고 시험해 볼 수 있습니다. 물론 수많은 밸브로 재현되는 사고 상황은 교실 하나 크기의 관제실에서 완벽히 통제되니 안전은 걱정할 필요가 없겠지요.

세계 3대 열수력 종합효과 실험시설로 인정받는 ATLAS는 경제협력개발기구(OECD) 산하 원자력기구(NEA)의 각종 실험을 수행하고 APR+ 설계와 매뉴얼 개발에 필요한 데이터를 생산하는 등 한국 원전 기술의 상징으로 다양한 활약을 했습니다. 특히 아랍에미리트(UAE)의 원전 계약 관계자들이 ATLAS를 방문하고 한국형 원전의 신뢰성을 확신했다는 일화는 지금도 매우 유명합니다.

세계 최초로 증기폭발 실증
한국원자력연구원 종합엔지니어링 실험동 바로 옆에는 ‘노심용융물 냉각실험동’이 자리잡고 있습니다. ATLAS보다 대중적으로 덜 알려졌지만 국제적으로 인정받은 연구장치, TROI(Test for Real cOrium Interaction with Water)가 여기서 운용되는데요, TROI는 지르코니아, 우라니아, 철 등을 포함한 복합 재료를 넣고 녹여서 실제 노심이 용융되는 사고를 재현해 보는 장치로 핵 연료봉이 녹는 사고가 발생했을 때 원자로가 어떤 손상을 입는지 시뮬레이션 하게 됩니다.

일반적인 환경에서는 중대사고가 일어나지 않지만 후쿠시마 원전과 같이 극단적인 자연재해로 원자로 내부의 냉각수가 손실되면 노심이 녹는 상황이 발생할 수 있는데, 이때 파손된 원자로 용기에서 방출된 고온의 원자로 물질이 주변의 물과 반응하여 폭발하는 현상으로 증기폭발이 일어나면 격납건물이 손상되어 다량의 방사성 물질이 대기 중으로 퍼질 수 있어 매우 위험합니다. TROI는 바로 이러한 용융물질이 원자로를 녹이고 빠져나가 물과 반응할 때 증기폭발 하중에 의한 격납건물 안전성을 조사하는 장치입니다.

그동안 ‘중대사고’는 그 중요성에 비해 관련 연구가 부족한 실정이었으나 한국원자력연구원은 자체 제작한 TROI로 실제 핵연료 물질에서 증기 폭발이 발생할 수 있음을 세계 최초로 실증했으며, 현재 그 성과를 인정받아 프랑스와 국제 공동 연구를 수행하고 있습니다. 2007년 10월부터 2011년 9월까지 4년 간 260만 유로의 연구비가 투입되는 이 연구에는 미국, 프랑스, 독일, 캐나다, 일본을 포함하여 11개국 16개 기관이 참여했습니다.

원전 기술은 일반적인 인식 이상으로 안전성이 높으며 무엇보다 에너지 위기에 대비하는 데 가장 현실적인 대안입니다. 다행히 한국은 이러한 원자력 안전 연구 분야에서 세계적으로 인정받고 있으며 탄탄하게 검증된 안전성으로 한국의 원전 사업 전망도 매우 밝습니다. 그러나 본격적인 안전 연구는 아직 시작 단계라고 할 수 있습니다. 기술적인 안전성은 확보했으나 앞으로 유사시 대응을 위한 매뉴얼을 개발하고 안전기준을 정하는 데는 더 많은 연구가 필요하겠지요. 세계적으로도 원자력 안전 연구에 이목이 집중되는 만큼 장기적인 안목으로 전략적인 투자가 필요할 것으로 보입니다.

출처 : FOCUS 9월호 발췌

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