3D 프린팅으로 안전을 입히다

■ 김현길 / 한국원자력연구원 경수로핵연료기술연구부 부장

대한민국을 이끌어간 과학계의 주역들을 만나그들의 이야기를 듣고 응원하는 <브라보 K-SCIENTIST>
백 예순일곱 번째 주인공은 한국원자력연구원 경수로핵연료기술연구부 김현길 부장이다.

친환경 발전원이지만, 사고 위험성을 가지고 있는 양날의 칼 원자력. 새로운 기술로 원전 사고 위험성을 현저히 줄이고 국민 안전을 책임지는 과학자가 있다는데, 한국원자력연구원의 김현길 박사가 바로 그 주인공이다.

원자로 내부에 핵연료를 감싸 원전 사고의 1차 방호벽 역할을 하는 핵연료 피복관, 2011년 발생한 후쿠시마 원전 사고는 피복관 부식 반응으로 일어난 수소폭발 사고였다. 김현길 박사는 그러한 사고를 막고자, 고온의 사고 상태에서도 잘 부식되지 않고 산화로 인한 수소가 발생하지 않는 사고 저항성 핵연료 피복관을 개발했다. 김현길 박사만의 방식은 기존 피복관 표면에 새로운 소재를 얇게 코팅하는 것. 머리카락 10분의 1의 얇은 두께로 코팅해 기존 피복관과 형태는 유사하지만, 최대 100배까지의 성능을 향상시킬 수 있어 사고환경에서 수소폭발과 같은 원전 사고를 막을 수 있는 획기적 기술이다.

또한 김현길 박사는 피복관에 새로운 코팅 방법을 도입했다는데, 금속재료를 레이저로 녹이는 레이저 3D 프린팅 기술이 바로 그것. 이 기술을 이용하면 기존의 물질과 코팅용 물질의 경계면이 사라지고 한 덩어리처럼 결합돼 극한 환경에서도 내산화성이 오랫동안 보존되는 우수한 성능을 보여주며, 원하는 크기와 모양을 자유자재로 만들 수 있고, 손상 부분을 복원할 수 있어 원자력뿐만 아니라 다양한 분야에서도 활용할 수 있는 무궁무진한 기술로 평가받고 있다.

어릴 때부터 집을 고치거나 농사일 등 안 해본 일이 없었다는 김현길 박사. 재밌어서, 혹은 생활에 도움되기 위해 시작한 일이 연구하는 데 있어 큰 도움이 됐다고 하는데. 세상에 쓸모없는 기술은 없다는 그의 이야기를 들어보자.

YTN 사이언스 정재기 (aircamera98@ytn.co.kr)