한국재료연구원은 초고온, 고에너지 입자 등 극한 환경이 발생하는 핵융합로에 사용할 수 있는 '저방사화(RAFM) 철강'을 개발했다고 10일 밝혔다.

한국재료연구원 극한재료연구소 이창훈 박사 연구팀이 국립창원대·명지대 연구팀과 공동으로 이 철강(이하 K-RAFM강)을 개발했다.

저방사화 철강은 중성자 환경에서 방사선 방출이 적은 철강으로, 고온이나 방사선 환경에 안정적이어서 핵융합로 구조재로 주로 쓰인다.

핵융합로를 만들려면 초고온, 중성자 환경을 견뎌야 한다.

그러나 저방사화 철강이 함유한 크롬(Cr)은 파괴 저항성(깨지지 않는 힘), 조사 저항성(고에너지 중성자가 금속 조직에 미치는 손상을 견디는 힘)을 떨어뜨리는 문제점이 있다.

이창훈 박사 연구팀은 저방사화 철강에 타이타늄(Ti)을 소량 첨가하고 열처리 온도를 낮추는 공정을 적용해 저방사화 철강 내부 구조를 더욱 치밀하면서 균일하게 만들어 파괴 저항성, 조사 저항성을 높이는 데 성공했다.

연구팀은 K-RAFM을 핵융합로 내부 구조물, 내부 용기 등 핵심 구조재료로 활용하면 핵융합로 안전성 확보에 중요한 역할을 할 수 있다고 설명했다.

이창훈 박사는 "K-RAFM 철강을 상용화하면 핵융합 발전소 안전성 확보, 소재 기술 자립화에 크게 기여할 수 있다"며 "이번 성과가 국내 철강 산업의 경쟁력을 한층 높이는 계기가 되길 기대한다"고 말했다.

재료연구원은 'K-RAFM' 상표등록을 통해 지적재산권도 확보했다.