[주니어 생글 기자가 간다] 원리부터 사용후핵연료 처분까지 원자력의 모든 것!

지난 4월 주니어 생글생글 기자 13명이 대전시 유성구에 있는 한국원 자력연구원을 방문했다. 이곳은 국가 보안 시설인 동시에 위협이 발생하면 신속하게 대응 조치해야 하는 물리적 방호 대상 시설이다. 그만큼 꼼꼼한 신원 확인 절차를 거쳐 들어갈 수 있었다.

한국원자력연구원은 원자력을 연구·개발하고 이와 관련한 정책을 만드는 데 도움을 주기 위해 1959년 설립했다. 원자력은 물질의 작은 단위인 원자에서 만들어지는 에너지다. 원자핵 반응이나 원자에서 방출되는 방사선, 또는 장치를 통한 양자 빔에서 에너지가 생성된다.

방사선이나 양자 빔은 질병을 진단하거나 치료하는 데 쓰인다. 살균이나 보안 검색대에서도 사용된다. 무엇보다 원자력을 사용하는 가장 중요한 분야는 단연 원자력 발전이다. 원자력은 이산화탄소나 미세먼지 발생을 줄이면서 풍부한 전력을 생산할 수 있게 해 주기 때문이다.

한국원자력연구원은 원자력을 연구하는 국내 단 하나뿐인 연구 기관이다. 대전 본원을 비롯해 정읍과 경주에도 연구 시설이 있으며, 총 1752명의 직원이 일하고 있다. 특히 대전 연구원은 139만㎡ 크기의 땅에 90여 개의 연구 시설이 모여 있다. 넓은 공간 탓에 이날 기자들은 연구시설 안에서 버스를 타고 이동해야 했다.

원자력연구원은 인공지능과 로봇 등을 활용해 더 안전하고 효율적으로 원자력을 활용하는 방법을 찾는다. 사용후핵연료를 안전하게 관리·처분하는 기술도 끊임없이 연구하고 있다.

주한규 한국원자력연구원장은 “대전 본원뿐만 아니라 부산에서는 수출용 신형 연구로를 건설하고 있고, 경주에서는 문무대왕과학연구소를 조성하고 있다”며 “국민과 더 나은 세상을 위해 첨단 원자력 기술을 더욱 발전시켜 나가겠다”고 말했다.

by 문혜정 기자

원자력에 대해 더 잘 알게 됐어요

김서연 주니어 생글 기자 대전상대초 4학년

여러분은 지구가 점점 뜨거워지는 지구 온난화 현상을 알고 있나요? 지구 온난화의 주요 원인은 탄소 배출인데요, 원자력을 활용하면 탄소 배출을 줄이면서 전기를 생산할 수 있다고 합니다.

원자력 발전은 사용후핵연료가 발생하는데요, 그래서 한국원자력 연구원에서는 사용후핵연료를 안전하게 처분하는 방법을 연구하고 있습니다. 현재 연구 중인 방법은 커다란 구리 용기에 사용후핵연료를 넣고 벤토나이트라는 물질로 막아서 빠져나가지 못하게 하는 것입니다.

지금은 수영장 같은 커다란 수조에 핵연료를 담가 식히고 있는데 2031년쯤에는 이 수조가 꽉 차 핵연료를 땅속에 안전하게 묻을 수 있는 방법을 빨리 찾아내야 한다고 합니다. 구리와 벤토나이트도 한정된 자원이기 때문에 이런 자원이 없어지면 또 어떤 방법을 활용해야 할지도 연구해야 한다고 생각합니다.

한국원자력연구원에서는 지하 깊은 곳까지 들어가 취재를 하느라 조금 무섭기도 했어요. 하지만 제가 관심 있는 환경 분야에 대해 더 잘 알게 됐습니다. 지구의 자원이 없어지는 시점이 먼 미래가 아니라 우리의 생각보다 일찍 다가올지도 모른다는 생각이 들었습니다. 빈방 불은 꼭 끄고, 양치질할 때는 컵을 사용하는 등 우리가 할 수 있는 자원 절약 활동을 실천해야겠습니다. 여러분도 우리 미래를 위해 꼭 실천해 보세요.
원전 사고 대비해 훈련 중인 암(Arm) 스트롱(Strong) 로봇

장유찬 주니어 생글 기자 서울서래초 3학년

한국원자력연구원 취재에 앞서 원자력 발전에 대한 책을 읽어 봤어요. 원자력은 공해가 없고 깨끗한 미래 에너지라고 합니다.

원자력연구원에서 제일 먼저 로봇응용연구실에 갔습니다. 거기서 최신 로봇인 암스트롱 로봇을 봤어요. 이 로봇은 암(arm) 스트롱 (strong), 즉 팔 힘이 센 로봇입니다. 암스트롱이 약 10㎏짜리 물건을 들어서 통에 넣는 모습을 봤어요. 암스트롱은 원자력발전소에서 사고가 났을 때를 가정해 사람 대신 투입돼 방사능이 누출되는 것을 막고, 불이 난 곳에 물을 뿌리는 일을 합니다. 로봇을 활용하면 사람이 방사능에 노출될 위험 없이 원자력발전소를 관리할 수 있습니다.

로봇응용연구실에서 나와 버스를 타고 산 아래 깊숙한 곳으로 갔습니다. 지하 처분 연구 시설이 있었어요. 이곳은 실제 사용후핵연료가 있는 곳은 아니에요. 사용후핵연료를 지하에 안전하게 처분하는 상황을 가정해 환경에 미치는 영향 등을 연구하는 곳입니다.

앞으로 원자력 에너지 기술은 더 발전할 거예요. 암스트롱과 같은 로봇도 더 발전해 원자력발전소의 사고를 예방할 것이라고 생각합니다.
원자력발전소에 로봇이? 사람 대신해 안전을 책임지죠

손겸 주니어 생글 기자 대전 새로남기독학교 3학년

한국원자력연구원은 입구에서부터 보안이 철저했습니다. 신분증을 내고 확인을 거쳐야 했어요. 외국에 나가는 것도 아닌데 한국에서 여권이 필요할 줄은 몰랐어요.

처음 가 본 시설은 로봇응용연구실이었습니다. 원자력발전소에는 사람이 들어가서 작업하기 어려운 곳이 많기 때문에 로봇을 활용한다고 했어요. 지금은 사용하지 않는 30년도 더 된 로봇도 보관돼 있었어요. 발전소에 있는 수많은 파이프를 검사하며 이상이 없는지 확인하는 로봇도 있었고, 청소에 쓰는 로봇도 있었습니다. 원자력연구원에서 청소 로봇을 볼 것이라고는 생각도 못 했는데 놀라웠어요.

사고 대응 로봇인 암스트롱도 볼 수 있었어요. 암스트롱은 두 팔과 손으로 재난 상황에 대응하는 로봇입니다. 아주 튼튼하고 무거워 보였어요. 원자력연구원에 있는 로봇들은 매년 방재 훈련을 한다고 해요. 로봇마다 역할이 다른데 불을 끄는 로봇, 무거운 물체를 옮기는 로봇, 방사능이 퍼지지 않게 막는 로봇 등이 있었어요. 원자력 사고로부터 사람을 지키는 ‘원자력 소방관’이라고 할 수 있죠.

지금까지 우리나라에서 방사능 물질 누출 사고가 일어난 적은 없지만, 만약의 상황에 대비해 훈련을 계속하고 있다고 합니다. 보이지 않는 곳에서 안전한 원자력을 사용하기 위해 노력하는 박사님들이 있다는 사실을 알게 돼 든든했어요.
미래 세대 위해 안전한 핵연료 처리 방법 연구해요

전소민 주니어 생글 기자 대전외삼중 1학년

한국원자력연구원은 내가 사는 동네 가까이에 있어 어릴 적부터 항상 어떤 곳인지 궁금했던 곳이에요. 그 앞을 지날 때마다 비밀스러워 보이는 긴 통로가 궁금했는데 미지의 그곳을 가 보게 되다니 감개 무량했어요. 국가 안보에도 영향을 미치는 중요한 시설인 만큼 기자단은 신원 확인 절차를 거쳐 연구원 안으로 들어갈 수 있었어요.

처음 가 본 곳은 로봇응용연구실이었습니다. 원자력연구원에 웬 로봇이냐고 생각할 수 있어요. 박종원 박사님은 원자력 안전 관리에 로봇을 활용할 수 있다고 설명해 주셨어요. 현재 개발 중인 빨간 근육을 지닌 암스트롱 로봇은 방사능이 누출됐을 때 원자로에 투입돼 위험을 막을 수 있다고 합니다.

그다음 간 곳은 터널처럼 생긴 지하 시설이었어요. 통로 길이가 180m, 지하 깊이가 120m인 비밀 공간 같은 시설이었습니다. 원자력 발전에 사용한 사용후핵연료를 안전하게 처분하는 방법을 연구하는 곳입니다. 류지훈 저장처분기술개발부 박사님은 사용후핵연료는 방사성 물질이 사라질 때까지 10만 년 이상 안전하게 묻혀 있어야 한다고 설명하셨어요. 또 미래 세대에게 안전한 환경을 물려주기 위해 사용후핵연료 처리 방법을 연구하고 있다고 강조하셨습니다.

우리나라가 1978년 고리 1호 원자력발전소 가동 후 지금까지 ‘방사능 유출 제로’ 기록을 이어 가고 있는 것은 원자력연구원에서 일하는 박사님들의 노고 덕분이라는 생각이 들었어요.