과학기술정보통신부(장관 임혜숙, 이하 과기정통부)와 한국연구재단(이사장 이광복, 이하 연구재단)은 이달의 과학기술인상 4월 수상자로 한국원자력연구원 저장처분기술관리부 이창수 박사를 선정했다.
‘이달의 과학기술인상’은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정해 과기정통부 장관상과 상금 1000만원을 수여한다.
과기정통부와 연구재단은 지하 수백 미터 깊이에 고준위방사성폐기물(사용후의 핵연료에서 분리된 핵분열 생성물의 폐기물)을 격리하는 심층처분 방식에 대한 공감대가 세계적으로 확산되는 가운데 이창수 박사가 신뢰할 수 있는 처분장 설계 및 성능평가 요소기술을 개발한 공로를 높이 평가했다고 밝혔다.
심층처분 방식으로 고준위방사성폐기물을 영구 격리하려면 처분시스템의 온도변화와 지하수 유입, 폐기물을 감싼 완충재의 포화도 변화 등에 따른 처분장 주변 암반 및 공학적 방벽에서의 열-수리-역학적 복합거동을 정밀하게 예측할 수 있어야 한다.
처분시스템에서 발생하는 열적, 수리적, 역학적인 거동은 상호간에 영향을 주고받으며 복잡한 양상을 보이기 때문에 이를 종합적으로 평가한 처분장 부지선정과 설계가 필요하다.
이창수 박사는 기존 심층처분시스템 복합거동 예측 시뮬레이터들의 단점인 긴 해석 시간을 단축하고 효율성을 높인 열-수리-역학적 복합거동 병렬해석 시뮬레이터를 자체 개발했다.
연구팀은 국내에 유일한 지하처분연구시설(KURT)에서 5년간 수행한 현장시험 데이터를 기반으로 국내 적용성을 평가한 결과 10만년 동안 처분시스템의 성능이 유지됨을 확인했다.
또한 개발한 수치모델과 해석시뮬레이터를 이용해 기존 처분시스템 성능을 유지하면서도 처분장 면적을 절반 이하로 줄이는 다층처분장 설계안도 제시했다.
개발된 해석시뮬레이터는 스웨덴, 스위스, 일본 등 14개국 52개 기관이 참여한 국제공동연구를 통해 국제적 신뢰를 확보했으며, 검증결과의 우수성은 다수의 국제 학술지에 발표했다.
관련 연구성과는 최근 3년간 SCIE급 학술지 8편(상위1% 저널 3편, 상위 5% 저널 1편 포함)과 국내 논문 27편에 소개됐으며, 국제 공동연구 보고서도 3건 발간됐다.
이창수 박사는 “이번 연구는 방사성폐기물 심층처분 시 예상되는 열-수리-역학적 복합거동 해석시뮬레이터를 독자적으로 개발한데 의의가 있다”며 “앞으로도 차세대 혁신기술 개발을 통해 방사성폐기물 처분시스템 요소기술 개발에 이바지하겠다”고 말했다.
