최근 북한의 핵실험에 따라 한반도 위기가 어느 때 보다 고조되고 있다. 최초에 폭탄과 발전용이라는 2가지 용도로 시작된 원자력. 그러나 우리나라는 원자력을 평화적 이용과 원자력 산업의 육성발전을 위해 사용하고 있다.

황인상 기자 his@

원자력 발전은 우라늄이 핵분열 할 때 나오는 열로 물을 끓여 증기를 만들고 이 증기로 터빈 발전기를 돌려 전기를 생산하는 방식이다. 1978년 고리1호기를 필두로 2016년 현재 24기가 상업 운전 중이고 UAE에 우리기술로 만든 APR1400 원자로를 수출, 건설 중에 있다. 그 결과 오늘날 세계 5위안에 드는 원자력 대국이 되었으며 우리나라 전력의 약 40%를 원자력 발전이 담당하고 있어 에너지 자립 및 화석연료 사용 감소로 인한 지구온난화 방지 효과에 큰 기여를 하고 있다.

원자력 에너지 기술과 의공학 기술 선도

▲ 임만성 교수

임만성 카이스트 원자력 및 양자공학과장의 행보가 화제다. 외교부 한미원자력협정 TF의 자문위원으로 한미원자력협정 과정에 깊이 관여해온 임만성 학과장은 원자력 및 관련 국제관계와 정책문제에 관한 전문 지식과 연구 역량을 확보한 전문가다. 서울대 원자핵공학과를 졸업하고 신시내티대학교에서 공학박사, 하버드대 환경보건학 석·박사를 취득한 임 교수는 노스캐롤라이나주립대 교수, 아이대호국립연구소 핵비확산부 자문위원, 오크리지국립연구소 겸임교수 등을 역임하면서 원자력의 환경문제 및 비확산 분야에서 다양한 연구 활동을 해왔다. 현재 임만성 교수가 이끌고 있는 카이스트 원자력 및 양자공학과는 원자력에너지기술, 방사선 의공학기술, 방사선 응용 신물질기술, 방사성 폐기물 관리, 핵 비확산 등의 분야에서 세계 최고 수준의 다학제적인 연구를 진행함으로써 ‘리틀 자이언트’로 불린다.

특히 보다 안전한 세계를 이끄는 원자력 에너지 기술과 의공학 기술을 선도함과 동시에 우리나라 대표 원자력 관련 교육연구기관으로 자리매김했다. 임만성 학과장은 “원자력 및 양자공학이 인류의 복지를 위해 책임감 있게 응용되고 관리되기 위한 신기술을 개발하고 세계적 인재들을 길러내는 것이 우리 학과의 주요한 목표”라며 “이러한 원자력기술은 자연자원이 부족한 우리나라에게는 전략적으로 대단히 중요하다”고 강조했다. 한편 최근 북한이 4차 핵실험을 강행한 후 “수소탄 시험을 성공적으로 마쳤다”고 주장한 것에 대해 임만성 학과장은 “현재 추정된 핵실험의 폭발력을 볼 때 수소탄으로 보기는 어렵고 핵분열증폭탄으로 보여지나 핵분열증폭탄도 원자탄에 비해 최소 배 이상의 폭발력이 나타난다는 점에서 볼 때 금번 핵실험을 성공으로 보기는 어렵다”라고 설명했다. 이어 “북한이 수소탄 실험을 했다고 단정할 이유는 없고, 먼저 북한이 무엇을 원하는지를 직시하고 그것에 끌려가지 않도록 해야 한다”고 말했다.

원자력 안전 및 핵비확산 위한 다학제적 연구 수행
과거 국가적으로 혁신 원자로 설계 분야에 뛰어난 성과를 보인바 있는 카이스트 원자력 및 양자공학과는 최근 원자로에서 타고남은 우라늄 자원의 재활용을 통한 자원이용률의 극대화 기술, 핵확산저항성이 높은 사용후핵연료의 처리기술, 평화적인 원자력에너지 이용의 마지막 관문이라고 할 수 있는 방사성폐기물의 안전처분기술 등을 개발하는데도 노력하고 있다. 지난 4년간 한국원자력안전위원회 전문위원으로 활동한 바 있는 임만성 학과장은 지난 2014년 한국연구재단의 지원으로 KAIST 핵비확산교육연구센터를 설립했다.

임만성 학과장은 “원자력 기술에 대한 공학적 이해를 바탕으로 한 원자력 리스크 관리, 커뮤니케이션 등 핵비확산을 위한 사회적 연구를 수행하는 한편 융합연구 및 교육 그리고 국제적인 협력 교류를 위한 노력도 해나가고 있다”고 설명했다. 핵비확산교육연구센터는 현재 국내 유일의 대학 내 핵비확산 센터로 국내 정부기관과 언론계, 교육계를 대상으로 핵비확산 분야의 교육과 연구를 유기적으로 진행 중이다. 특별히 핵비확산교육연구센터는 2015년에 미국의 스탠튼재단으로부터 10만불의 지원금을 수여받았는데 스탠튼재단은 현재 핵비확산분야에서 미국의 대학 중 하버드대, MIT대, 스탠포드대 만을 지원하는 매우 선별기준이 까다로운 기관이다. 이번 지원금은 전 세계 주요 및 신흥 원자력국가들의 대학원생들을 차세대리더들로 양성하는데 사용될 것이다. 현재 핵비확산교육연구센터는 미국 하버드대, 스탠포드대, 버클리대, 존스홉킨스대, 스웨덴 왕립공대, 스톡홀름국제평화연구소, 영국 임페리얼공대, 일본 동경공업대, 중국 청화대 및 푸단대, IAEA등과 교류를 하고 있으며 원자력과 관련된 사회적, 도덕적 문제점들을 공학자의 입장에서 해결할 수 있는 역할을 하고자 다양한 연구도 수행하고 있다.

향후 원자력 정책의 최우선 과제는 국가 에너지 안보 확보, 선진형 핵연료주기 기술의 연구개발 및 원자력 안전 및 핵비확산이다. 이에 임교수는  원전의 중대사고에 대비하여 국민을 안전하게 보호하는 기술, 이미 사용한 핵연료의 방사선에너지를 전기에너지로 전환하는 기술과 파이로 프로세싱의 안전조치 기술 및 해수에서 우라늄을 경제적으로 추출하는 기술에 이르기까지 다양한 기술 개발을 통해 원자력의 안전한 사용과 지속가능성을 위한 연구를 수행 중이다. 임 교수는 “핵비확산교육연구센터 프로그램을 통해 원자력 분야의 사회적, 환경적, 국제적인 부분을 통합적으로 볼 수 있는 인재를 배출할 것”이라며 “카이스트 원자력 및 양자공학과를 통해 사회적·도덕적 책임을 갖는 인재를 양성하면서 원자력 안전을 증진하고 궁극적으로 국가위상을 높이는데 한 축을 담당하겠다”고 앞으로의 계획을 밝혔다. NM