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[IT뉴스]“1억℃ 초고온도 거뜬” 극한 철강재 개발…韓 ‘핵융합’ 상용화 이끈다

온카뱅크관리자

2025-06-10 13:47:33

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">- 재료硏, 핵융합 철강재료 ‘K-RAFM’ 개발</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="tXVtmTXDUD">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="9d865e6a25a3e7931de051fdec178bf6220a0e35d7adfdaf069c089ce3d2f07c" dmcf-pid="FZfFsyZwuE" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="한국의 인공태양으로 불리는 초전도핵융합연구장치 KSTAR.[한국핵융합에너지연구원 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202506/10/ned/20250610134254083zpbc.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="5mAQ3b41Ur" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202506/10/ned/20250610134254083zpbc.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            한국의 인공태양으로 불리는 초전도핵융합연구장치 KSTAR.[한국핵융합에너지연구원 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="7fbcae3d312299c0fc40e21db924b54c11f37084b6f773afd57352004f7c9e4c" dmcf-pid="3543OW5r0k" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 꿈의 에너지 핵융합발전 상용화를 가능케할 핵심기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.</p>
          <p contents-hash="2e4eb84e76cbd6a0a3e20d24c412c06dc8cc137684da51b3b9bfa9b2146cb9a1" dmcf-pid="0luyNmlo7c" dmcf-ptype="general">한국재료연구원(KIMS) 극한재료연구소 이창훈 박사 연구팀이 초고온, 고에너지입자 등 극한 환경의 핵융합로에 사용이 가능한 저방사화(RAFM, Reduced Activation Ferritic/Martensitic) 철강, 일명 ‘K-RAFM’ 철강을 개발했다. K-RAFM 철강은 타 국가에서 개발 중인 기존 저방사화 철강과 차별화되는 합금 성분과 우수한 특성을 가져, 한국형 핵융합로 핵심 소재를 확보한 것으로 판단된다.</p>
          <p contents-hash="a871045a2e3a200e9deda2419c98e71e302062e452d7e011a3fc6b05d80ccfe1" dmcf-pid="pS7WjsSg0A" dmcf-ptype="general">핵융합 반응은 태양에너지와 같은 원리로, 가벼운 원자핵들이 융합해서 더 무거운 원자핵으로 변환되는 반응이다. 이 과정에서 매우 큰 에너지가 발생하며, 이를 전기에너지로 활용하는 게 핵융합 발전이다. 핵융합 발전은 핵폐기물과 이산화탄소가 발생하지 않아 미래의 대량 청정 에너지원으로 각광받고 있다.</p>
          <p contents-hash="10bb006c165d5e50d684eb69329e972108984291f1491f4087391e1244751022" dmcf-pid="UvzYAOva3j" dmcf-ptype="general">핵융합로를 건설하기 위해서는 1억℃의 초고온을 견디고 고에너지의 중성자 환경에서 사용할 수 있는 저방사화 철강이 필수다. 하지만 저방사화 철강은 크롬(Cr)을 함유하고 있어 거칠고 큰 입자의 크롬계 탄화물을 생성한다. 이는 파괴 저항성(깨지지 않는 힘)을 저하한다. 또한, 핵융합 반응 중에 발생하는 고에너지 중성자가 저방사화 철강의 특성을 떨어뜨린다는 점도 각국의 연구진이 풀지 못한 숙제였다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="0324cf39f79f7481f747febfbd779757ea1ebf66653179765bd5f6c955f1154d" dmcf-pid="uTqGcITN0N" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="핵융합 철강재료 ‘K-RAFM’을 개발한 연구진. 김치원(왼쪽부터) 선임연구원, 이창훈 박사,  최단웅 박사과정 학생연구원.[한국재료연구원 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202506/10/ned/20250610134254621xypz.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="1nBHkCyj3w" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202506/10/ned/20250610134254621xypz.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            핵융합 철강재료 ‘K-RAFM’을 개발한 연구진. 김치원(왼쪽부터) 선임연구원, 이창훈 박사, 최단웅 박사과정 학생연구원.[한국재료연구원 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="3c055428708d517774d13f01efad9030b0dd185301a7b9118ab88d5eecec41a8" dmcf-pid="7yBHkCyjFa" dmcf-ptype="general">연구팀은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 ‘K-RAFM’ 철강을 개발했다. 이 기술은 저방사화 철강에 소량의 타이타늄(Ti)을 첨가하고 열처리 온도를 낮추는 공정을 적용했다. 타이타늄은 미세한 MC 탄화물 생성을 유도해 크롬계 탄화물의 크기를 줄이는 역할을 한다. 그리고 열처리 온도를 기존 760℃에서 730~740℃ 수준으로 낮춰 크롬계 탄화물을 더 미세하게 만들었다. 그 결과 저방사화 철강 내부 구조가 더욱 치밀하고 균일해지면서, 파괴 저항성과 조사 저항성이 대폭 향상됐다. 이러한 결과로, ‘K-RAFM’ 철강이 핵융합로 안전성 확보에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.</p>
          <p contents-hash="48ec50e43375a1153133e85df0d3a533892856156705ceda2171870dba3c6bbb" dmcf-pid="zWbXEhWAzg" dmcf-ptype="general">K-RAFM강은 핵융합로의 블랑켓(핵융합로 내부 벽을 보호하는 구조물), 내부용기, 디버터(핵융합로 내부 불순물을 제거하는 장치) 등 핵심 구조재료로 활용될 수 있다. 또한 소형모듈형원자로(SMR), 우주 환경 구조물 등 방사선과 고온을 동시에 견뎌야 하는 다양한 첨단 분야로도 적용될 가능성이 크다.</p>
          <p contents-hash="86e9a7851ecaf2acedb254524fa23f25c204fb74f265c1a4face3b6a440d5506" dmcf-pid="qYKZDlYcpo" dmcf-ptype="general">연구팀은 향후 핵융합 실증로(시험용 발전소) 건설을 대비해 대량생산 기술 확보에도 박차를 가할 계획이다.</p>
          <p contents-hash="fd334d3b12a9e67ffd8a82bf8644f898773052957da68a9cc8de57a7d1503e89" dmcf-pid="BG95wSGkFL" dmcf-ptype="general">이창훈 박사는 “K-RAFM 철강이 상용화되면 핵융합 발전소의 안전성 확보와 소재 기술의 자립화에 크게 기여할 수 있을 것”이라며 “이번 성과가 국내 철강 산업의 경쟁력을 한층 높이는 계기가 되길 기대한다”고 말했다.</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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