나노분말을 이용한 UO2, ThO2, (Th,U)O2 핵연료 제조

전문가 제언

○ 나노소재 기술은 기존 소재로는 얻을 수 없는 새로운 기능이나 특성들이 요구되는 다양한 분야에 적용할 수 있는 최첨단의 집적된 기술이라 할 수 있다. 나노소재의 응용은 분말, 튜브(tube) 내지는 휘스커(whisker), 박막(thin film) 그리고 벌크(bulk)형태 등 다양한 형태로 가능하다. 이중 분말소재는 아직까지 열역학적 안정성과 그 제조방법 등의 기술적 어려움이 있어 활용연구가 수행되지 못하고 있다.

 

○ 본 논문에서는 특별히 나노금속산화물 분말재료에 초점을 맞추었으며 이와 관련된 나노분말 소재의 제조법을 제시하고 이들 소재를 원자력 분야에 적용할 수 있는지를 제시하였다. 특히 나노분말의 특성 평가는 물론 핵연료의 특성 평가에 사용하는 측정 장비를 중심으로 상세히 기술하고 있다. 이 기술은 바인더를 사용하지 않고도 고밀도의 핵연료를 만들 수 있는 장점이 있어 차세대 핵연료 제조기술 개발에 적용될 수 있는 새로운 장점이 있다.

 

○ 원자력 선진국들의 나노분말을 이용한 핵연료 제조기술 개발에 대한 주목할 만한 연구는 시작단계이다. 미국도 주로 Washington Univ., UCLA 등의 대학에서 물리적, 화학적 방법에 의한 나노금속 초미분체 제조시 입자 생성 메커니즘, 입자크기 제어 및 특성평가에 대한 기초 연구가 활발하게 진행되고 있다. 우리나라에서도 몇몇 연구소 및 대학에서 나노분말에 관한 연구를 진행하고 있다. 나노분말 제조 연구는 한국원자력연구소, 한국기계연구소 등 연구소와 서울대, 한양대 등 일부 대학에서 이에 대한 기초연구들을 수행하고 있다. 특히 한국원자력 연구소에서는 저온액상법에 의한 나노분말 제조, 전기폭발법에 의한 나노 금속 분말 제조기술을 개발하여 미국, 일본, 중국, 유럽 및 한국에 특허를 출원한 바 있어 다양한 산업분야에 활용되리라 기대된다.

 

○ 그러므로 핵연료의 다변화 측면에서와 경제성 제고를 위하여 나노분말을 이용한 차세대 핵연료의 제조에 대한 연구개발과 노력이 이루어졌으면 한다.

 

저자

Tereza Pavelkov
a, V
aclav Cuba, Eva de Visser-Tynov
a, Christian Ekberg, Ingmar Persson

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2016

권(호)

469()

잡지명

Journal of Nuclear Materials

과학기술
표준분류

에너지

페이지

57~61

분석자

강*환

분석물

• 나노분말을 이용한 UO2, ThO2, (Th,U)O2 핵연료 제조.pdf [537,003 byte]

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