[대학저널 신효송 기자] '탈원전'과 관련해 사회적 관심이 뜨겁다. 탈원전의 기저에는 원전의 안정성에 대한 불신이 자리 잡고 있다. 이를 위해 원전 안정성을 확보하기 위한 연구들이 꾸준히 이뤄지고 있다. 이런 환경 속 원전 안전을 위한 학부생의 연구가 주목을 받고 있다.

경희대학교(총장 조인원) 원자력공학과 이동영 씨는 지난 7일 'Visualization of natural convection heat transfer on a sphere(단일구에서 자연대류 열전달의 시각화)' 논문을 SCI 저널인 'Heat and Mass Transfer(히트 앤드 매스 트랜스퍼)' 온라인 판에 게재했다.

이번 연구는 제4세대 원전 중 하나인 구형(Pebble bed) 고온가스냉각로(VHTR) 적용을 염두에 두고 진행했다. 고온가스냉각로는 제4세대 원전 중 가장 안전하고 경제성이 뛰어난 것으로 인정 받는다.

원전의 가장 큰 위험성은 핵분열 반응으로 생기는 열을 식히는 냉각수가 잘 공급되지 않을 때 발생한다. 열기로 원자로 용기가 녹으면서 방사능이 유출 될 수 있는 것이다. 하지만 고온가스냉각로는 전원과 냉각수 공급이 끊긴 상황에도 공기의 자연대류 현상을 이용해 안정성을 확보 할 수 있다.

이동영 씨는 전기도금 실험기법을 사용해 지름 1~12cm의 단일구에서 발생하는 자연대류 열전달을 측정했다. 그 결과 구의 지름 증가와 함께 유동 박리(Flow Separation) 지점이 구의 상단에서 측면으로 이동하고 상부의 난류 유동 영역이 증가함을 관찰했다.

이동영 씨는 "구형 핵연료가 수백, 수천 개 쌓여있는 구형 고온가스냉각로의 경우, 그 구들을 담고 있는 원자로 용기가 고온에서도 자연대류로 안전성을 유지할 수 있어야 한다"며 "열전달을 측정해 만일의 원전 사고 시 어디서부터 녹는지 확인하고 냉각성능을 평가해보고 싶었다"고 말했다.

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