[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 과학기술정보통신부는 한국핵융합에너지연구원이 개발한 저방사화 철강재 'ARAA(Advanced Reduced Activation Alloy)'가 프랑스 원자력 산업기술기준 'RCC-MRx'에 등재됐다고 31일 밝혔다. 프랑스판은 지난해 12월, 영문판은 2월에 등재됐다.

RCC-MRx는 프랑스 원자력기술자협회(AFCEN)가 발간하는 원자력·핵융합 시설의 설계·제작·검사 기준으로, 핵융합로에 관한 전 세계 유일한 국제기준이다.

ARAA는 핵융합로의 극한 환경에서 견디도록 국내 기술로 독자 개발한 페라이트-마르텐사이트강이다. 핵융합 장치는 초고온과 고에너지 중성자 환경에서 장기간 운전되기 때문에 구조재의 기계적 특성, 내구성, 방사화 특성에 대한 엄격한 검증이 필요하다. ARAA는 이러한 검증을 통과한 첫 사례로, 향후 핵융합로 설계·제작의 표준으로 사용될 것으로 기대된다.

연구원은 ARAA의 기계적 특성, 고온 환경에서의 변형 거동, 중성자 조사 조건에서의 특성 변화 등을 분석해 물성 데이터를 축적했다. 구축된 데이터베이스를 바탕으로 유럽의 'EUROFER97' 다음으로 세계 두 번째 RCC-MRx 등재 사례가 됐다. EUROFER97은 유럽 핵융합 연구 연합체가 개발한 저방사화 철강재로 2012년 등재됐다.

개발 과정에서 연구원은 몰리브덴, 니오븀 등 고방사화 원소를 저방사화 원소로 대체하고, 100여 종 이상의 모델 합금을 평가해 최적 조성을 도출했다. 산업체 연계를 통해 수 톤급의 상용 규모 제조 및 품질 관리 체계도 구축했다. 인장, 충격, 피로, 크립 등 물리·열·기계적 특성을 국제 시험규격에 따라 체계적으로 축적했다.

핵융합 실증로 1기에는 약 1만 톤 규모의 특수 철강재가 사용될 것으로 예상된다. 이번 등재는 향후 핵융합 산업 공급망에서 국내 소재의 경쟁력을 높일 것으로 보인다. 연구원은 RCC-MRx 등재와 함께 미국 원자력 산업기술기준인 ASME 등재를 목표로 후속 연구를 진행할 계획이다.

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