사용후핵연료 건식저장용기 내부 알루미늄 소재가 장기간 열에 노출될수록 물성이 저하되는 원인이 나노 수준에서 규명됐다. 단기 고온 시험만으로 수십 년 후의 소재 성능 변화를 예측할 수 있는 방법론도 함께 제시돼, 국내 건식저장시스템의 장기 안전성 평가 및 인허가 과정에 활용될 것으로 전해진다.

연구팀은 최대 10,000시간에 달하는 장기 열노화 실험을 수행해 소재 열화 메커니즘을 분석하고, 이를 바탕으로 짧은 기간의 고온 시험 결과로부터 장기 물성 변화를 추산하는 예측 방법을 도출했다.

이를 통해 열노화가 진행될수록 소재 강도와 연성 등 기계적 물성이 저하되는 근본 원인을 밝혀냈다고 연구원 측은 설명했다.

건식저장용기는 수십 년간 안정적인 성능을 유지해야 하는 만큼, 실제 운용 기간 전체에 걸친 소재 거동을 사전에 평가하는 기술이 필수적이다.

연구원은 이번 성과가 국내 사용후핵연료 건식저장시스템의 인허가 및 안전성 평가 기준 마련에 기여할 수 있다고 밝혔다.

해당 연구는 한국재료연구원 원자력안전연구단 이준호 선임연구원이 담당했다.