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원자력硏, 핵연료 피복관 부식 연구로 '안전한 원전'초석 마련

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3세대 개량 핵연료 피복관의 산화 반응 최초 규명

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = 한국원자력연구원은 방사화학연구실 임상호 박사와 영남대 윤영상 교수의 공동연구팀이 세계 최초로 물을 흡착하고 있는 핵연료 피복관의 산화 메커니즘을 규명했다고 1일 밝혔다.

이 결과는 원전의 고온·고압 냉각수와 항상 접촉해있는 핵연료 피복관의 안전성을 개선하는 실마리를 제공할 것으로 예상된다.이번 성과는 영남대 화학과 윤영상 교수팀과의 공동연구 결과로, 유명 학술지인 네이처(Nature) 자매지인 '사이언티픽 리포트(Scientific Reports)' 4월호에 게재돼 주목을 받았다.

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = 포항 방사광가속기를 활용해 '고해상도 광전자방출 분광법'으로 ZIRLO 피복관을 실험 중인 윤영상 영남대 교수. [사진=한국원자력연구원] [2020.06.01 swiss2pac@newspim.com

핵연료 피복관은 부식에 강한 지르코늄 합금을 주원료로 이루어져 있어 원자로 내부에서 핵연료를 안전하게 둘러쌓고 있다. 하지만 고온·고압의 물과 핵연료의 열에너지에 노출되기 때문에, 표면에서 산화가 필연적으로 발생한다.

피복관의 산화 작용은 원전의 안전성을 저하하고 핵연료의 성능을 좌우하기 때문에 피복관의 설계단계에서부터 반드시 고려해야 할 요소이다. 따라서 이번 연구로 밝혀낸 데이터를 활용한다면 안전한 고성능의 피복관 제조가 가능할 것으로 본다.

임 박사팀은 국내 가압경수로를 포함해 전 세계적으로 널리 쓰이는 3세대 개량 핵연료 피복관인 '절로(ZIRLO) 피복관'의 수중 산화 반응을 실험했다. 실험 결과, 실온에서 물을 흡착하고 있는 피복관 표면이 산화를 거치면 지르코늄 금속의 비율이 줄어든다는(46.4% → 43.1%) 것을 관측하며, 산화로 인해 지르코늄 산화물이 생성됐다는 것을 확인했다.

그러나 표면에서 지르코늄 산화물이 생성된 ZIRLO 피복관을 고온으로 달구면, 지르코늄 산화물이 분해되는 동시에 다량의 물이 탈착됨을 확인했다. 이 과정에서 산화되었던 피복관 표면이 다시 금속으로 변하는 현상을 관측했다.

이 결과는 고온 환경 피복관 연구의 해석자료로 사용될 수 있으며, 원자력 재료개발 분야에서 주목받고 있는 분야인 피복관 산화 부식 해석 및 중대사고 연구에 다양하게 활용될 것으로 예상된다.

이번 피복관 산화 반응 연구에서는 포항공대에서 운영 중인 원형방사광가속기를 활용해 '고해상도 광전자방출 분광법'으로 물을 머금고 있는 ZIRLO 피복관의 미세한 표면구조를 분석해냈다.

고해상도 광전자방출 분광법은 시료에 X-선 등의 광원을 쏘아 방출된 광전자의 운동에너지를 측정해 시료의 산화 상태 및 구성비를 도출하는 기법이다. 연구팀은 이 기법을 통해 ZIRLO 피복관 표면에서 발생하는 작은 변화까지도 포착할 수 있었다.

이번 연구를 주도한 한국원자력연구원 임상호 박사는 "이번 연구는 방사광가속기 기반 고해상도 광전자방출 분광법을 이용해 세계 최초로 피복관의 물 흡착 메커니즘을 분석한 최초의 결과물로, '안전한 원전'을 만들어나가는 데 도움이 될 것으로 기대한다"고 밝혔다. 

swiss2pac@newspim.com

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李·민주 지지율 고공행진, 野 19% [서울=뉴스핌] 이재창 정치전문기자 = 이재명 대통령의 국정 지지율이 소폭 하락했으나, 60% 중반대의 고공행진을 이어갔다. 정당 지지율은 더불어민주당이 46%로 국민의힘에 두 배 이상 앞섰다. 국민의힘의 지지율은 20%에도 미치지 못했다. 특히 국민의힘의 전통적인 강세 지역인 대구·경북(TK)과 부산·울산·경남(PK)에서도 민주당이 약진하는 모양새다. 민주당은 TK에서 국민의힘과 동률을 기록했고, PK에서는 오차 범위 밖에서 앞섰다. 국민의힘은 6·3 지방선거에서 TK와 PK의 수성도 자신할 수 없는 상황이다. 이재명 대통령이 24일 청와대 본관에서 11회 국무회의를 주재하며 발언하고 있다. [사진=청와대] ◆주가 상승·부동산 정책 긍정…고환율·민생 어려움 부정 요인  한국갤럽이 지난 24~26일 전국 만 18세 이상 1000명에게 이 대통령의 직무 수행에 관한 의견을 물은 결과 '잘하고 있다'는 긍정 평가가 일주일 전 조사에 비해 2%포인트(p) 하락한 65%로 나타났다. '잘못하고 있다'는 응답은 24%로 1%p 줄었다. 10%는 의견을 유보했다. 긍정 평가 요인으로는 '경제·민생'(17%)과 '외교'·'부동산 정책'(이상 8%)이 꼽혔다. 부정 평가 요소로는 '경제·민생·고환율'(17%)과 '외교'· '부동산 정책'· '도덕성 문제·자격 미달'(이상 7%)을 지적했다. 경제·민생과 부동산 정책은 긍정과 부정 평가의 주요 요인으로 동시에 꼽혔다. 평가가 지지층과 반대층으로 갈린 것이다. 주가 상승과 이 대통령의 다주택자와의 전쟁이 긍정 요인이었던 반면 고환율과 민생의 어려움은 부정적인 요인으로 작용한 것으로 보인다. 엠브레인퍼블릭·케이스탯리서치·코리아리서치·한국리서치가 지난 23∼25일 만 18세 이상 1002명을 대상으로 진행해 이날 공개한 전국지표조사(NBS)도 비슷한 흐름이었다. NBS에선 지지율이 최고치를 기록했다. 이 대통령 지지율은 직전 조사보다 2%p 오른 69%였다. 부정 평가 응답은 22%로, 지난 조사보다 2%p 하락했다. 전 지역에서 긍정 평가가 부정 평가보다 높았으며, 대구·경북(49%)을 제외한 모든 지역에서 긍정 평가가 50%를 넘겼고, 20대 이하(46%)를 제외한 전 연령에서도 마찬가지였다. ◆PK 민주당 35% vs 국힘 26%…서울 3배 차이    갤럽의 정당 지지율은 민주당이 46%로 국민의힘(19%)을 압도했다. 민주당은 전주와 동일했고 국민의힘은 1%p 떨어졌다. 이어 개혁신당(3%), 조국혁신당(2%)과 진보당(1%) 순이었다. 지지하는 정당이 없는 무당층이 국민의힘보다 높은 27%였다. 특히 TK에서 민주당과 국민의힘이 27%로 동률을 기록했다. 반면 PK에서는 민주당(35%)이 국민의힘(26%)을 오차 범위 밖에서 앞섰다. 진보층의 77%가 민주당을 지지한 반면 보수층의 국민의힘 지지는 50%에 머물렀다. 보수층 절반만 지지한다는 의미다. 중도층에서는 민주당 44%, 국민의힘 13%, 무당층 31%였다. 나머지 지역은 민주당이 크게 앞섰다. 서울은 민주당과 국민의힘이 각각 45%, 15%로 세 배 차였고, 인천·경기(49%, 17%), 대전·세종·충청(49%, 22%), 광주·전라(69%, 5%) 등이었다. 갤럽 조사는 무작위로 추출된 무선전화 가상번호를 이용한 전화 조사원 인터뷰(CATI) 방식으로 진행됐으며(응답률 12.6%) 표본 오차는 95% 신뢰 수준에 ±3.1%p였다. 자세한 내용은 중앙선거여론조사심의위원회 홈페이지를 참조하면 된다.  장동혁 국민의힘 대표. [사진=뉴스핌 DB] ◆NBS 조사선 李지지율 70% 육박…중도층 격차 커   NBS도 비슷한 흐름이었다. 민주당 46%, 국민의힘 18%였다. 지난 2주 전 조사와 비교해 민주당은 3%p, 국민의힘은 1%p 상승했다. 조국혁신당과 개혁신당은 각각 2%, 진보당은 1%를 차지했다. 특히 중도층에서는 민주당이 41%로 국민의힘(11%)과의 격차가 더 컸다. 민주당은 전 연령에서 국민의힘에 앞섰고, TK를 제외한 전 지역에서 국민의힘에 우위를 보였다. TK는 민주당 25%, 국민의힘 26%, 개혁신당 4%, 진보당 2%, 조국혁신당 1% 순이었고, '그 외 다른 정당'은 3%, '지지하는 정당 없음'은 38%였다. TK 지지율은 민주당과 국민의힘이 팽팽했다. 특히 이 지역의 무당층이 38%에 달한 것은 국민의힘에 실망한 합리적 보수층과 중도층이 대거 중간 지대로 이동한 영향으로 보인다. 국민의힘의 윤어게인 노선 갈등과 공천 내홍이 결정적인 요인으로 꼽힌다. NBS는 휴대전화 가상번호를 이용한 전화 면접으로 이뤄졌다. 표본 오차는 95% 신뢰 수준에서 ±3.1%p다. 응답률은 21.3%였다. ◆이대로라면 민주당 지방선거 압승…국힘 출구 못 찾아  두 조사에서 이 대통령과 민주당이 국민의힘을 압도하고 있다. 이 대통령은 60% 중반대의 지지율을 이어갔고, 민주당의 지지율(46%)도 고공행진을 하고 있다. 국민의힘의 지지율은 20%에 미치지 못했다. 윤어게인 노선 갈등과 공천 내홍이 결정타였다. 이대로라면 민주당의 지방선거 압승이 예상된다. 국민의힘은 전통적인 강세 지역인 TK와 PK 수성도 장담할 수 없는 상황이다. 민주당 대구시장 후보로 유력한 김부겸 전 총리가 국민의힘의 모든 경선 후보에 앞선다는 조사 결과도 있었다. 총체적 위기 상황을 맞은 국민의힘은 여전히 출구조차 찾지 못하고 있다.  leejc@newspim.com 2026-03-27 11:40
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타이거 우즈 탄 차량 전복·체포 [서울=뉴스핌] 이웅희 기자·한지용 인턴기자 = '골프 황제' 타이거 우즈(50)가 또 '음주 또는 약물 운전'(DUI·Driving Under the Influence) 혐의에 연루돼 체포됐다.  미국 ABC 방송과 AP통신 등에 따르면 우즈는 28일(한국시간) 미국 플로리다주 마틴 카운티 주피터 아일랜드 인근 도로에서 차량을 운전하던 중 사고를 일으킨 뒤 경찰에 체포돼 구금됐다. [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 타이거 우즈. [사진=로이터] 2026.03.19 psoq1337@newspim.com 사고는 이날 오후 2시를 넘긴 시점에 발생했다. 우즈가 몰던 차량은 왕복 2차선 도로에서 다른 차량과 충돌한 뒤 전복된 것으로 전해졌다. 우즈는 큰 부상을 입지 않은 것으로 확인됐다. 다만 현장에 출동한 경찰은 우즈의 상태를 확인하는 과정에서 음주 또는 약물 영향 아래 운전을 했다고 의심했고, 곧바로 체포했다. 현재까지 우즈가 술에 취한 상태였는지, 약물 복용에 따른 것인지는 명확히 밝혀지지 않았다. 우즈의 교통사고는 이번이 처음이 아니다. 그는 2021년 2월 미국 캘리포니아주 로스앤젤레스 인근에서 차량 전복 사고를 당해 다리 등에 중상을 입고 장기간 재활 치료를 받은 바 있다. 당시 경찰은 과속과 운전 부주의를 사고 원인으로 지목했으며, 음주나 약물 정황은 없다고 결론 내렸다. 타이거 우즈. [사진=로이터] 또한 우즈는 2017년에도 DUI 혐의로 체포된 전력이 있다. 당시 그는 도로변에 정차된 차량 운전석에서 잠든 채 발견됐으며, 진통제 복용 상태였다고 진술했다. 이후 법정에서 혐의를 인정하고 벌금과 보호관찰, 사회봉사 등의 처분을 받았다. 우즈는 지난해 9월 일곱 번째 허리 수술을 받은 후 선수 생활 연장을 준비해 왔다. 우즈는 다음달 9~12일 열리는 마스터스 출전 여부를 아직 고민 중인 것으로 알려졌다. 또 다음해 열리는 아일랜드 라이더 컵의 미국 단장직 승낙 여부도 이달말까지 결정해야 하는 상황이다. football1229@newspim.com 2026-03-28 08:59
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
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