📌 오늘의 국제 원자력 동향 2026년 4월 18일(토)
- IEA 사무총장이 이탈리아의 에너지안보·경제안정 확보를 위해 원전 배제 기조 재검토를 촉구하며, 정부가 준비 중인 신규 원전 법체계의 입법화와 사회적 수용성 확보가 동시 과제로 부각됨.
- 트럼프 미국 대통령이 이란의 농축우라늄을 미국이 함께 회수·반입하겠다는 구상을 밝히며, 전후 핵물질 관리와 실제 이전 합의 여부가 협상 핵심 변수로 부상함.
- Canadian Nuclear Laboratories가 Clean Core Thorium Energy와 함께 ANEEL 토륨·HALEU 연료의 실증 조사번들 제조에 착수하며, CANDU 계열 연료 대체와 규제검증용 운전데이터 확보 단계로 진입함.
- ConverDyn가 미국 유일의 우라늄 전환시설 증설과 병행해 별도 Metropolis 2.0 신규 공장 가능성을 검토하며, 미국 전환용량 확대가 시장 확실성과 장기 계약 확보 여부에 좌우될 변수로 부상함.
- 중국이 원전 총 설비용량 125GW로 세계 1위에 올랐다고 발표하며, 대규모 건설·승인 물량을 바탕으로 글로벌 신규원전 공급망과 표준 경쟁에서 우위를 확대하는 흐름이 부각됨.
변환 개요
변환(Conversion) 개요
시장에서 거래되는 우라늄 정광의 우라늄 순도는 평균 75% 정도이므로 원자로에 핵연료로 사용하기 위하여 우라늄 순도를 99.9% 이상 높이는 정제 과정을 거친다. 또한 우라늄 순도를 높이기 위하여 정제를 하면서 핵연료 다음 제작 과정인 농축 공급물질로 적당한 화합물로 만든다.
경수로의 경우는 우라늄 정광을 농축 매체인 육불화우라늄(UF6)으로, 중수로 경우는 성형가공 매체인 이산화우라늄(UO2)으로 전환하며 이런 과정을 변환과정이라 한다.
육불화 우라늄 변환 공정
우라늄을 육불화 우라늄으로 변환하는 방법은 보통 습식과 건식 방법이 있다. 습식 변환방식은 건식보다 변환 과정에서 방사성폐기물이 많이 발생한다. 다음은 일반적인 건식 공정이다.
- 시료채취 : 우라늄 생산자로부터 우라늄 정광을 인수한 변환 공급자는 우라늄 정광의 불순물 함량 등이 사양에 맞는지 확인하기 위하여 로트(Lot) 별로 시료를 채취한다.
- 사전 준비 : 시료 채취를 마친 우라늄 정광은 육불화 우라늄을 제조하기 위하여 공정에 들어가기 전에 사전 준비단계를 거친다. 우라늄 정광은 탄산염, 수분, 기타 휘발성물질을 제거한 후 건조기에서 습분을 제거하고 분쇄기를 통과시켜 다음 화학 공정에 적합한 크기의 입자를 만든다.
- 환원 : 습분이 제거되고 적당한 크기로 준비된 공급물질은 고온의 환원로(Fluidized bed reduction reactor)에서 UO2로 환원되며 불순물은 폐기물 가스와 함께 방출된다. 환원로에는 예열된 암모니아 가스가 주입되며 암모니아 가스는 질소와 수소로 분리되며 수소는 U3O8을 이산화우라늄으로 환원한다.
- UO2 + 2H2 → 3UO2 + 2H2O
- 수소불산화(Hydrofluorination) : UO2는 반응로에서 기체화된 HF와 반응하는 수소불산화 과정을 거쳐 UF4로 바뀌며 그 과정에서 잔존 불순물이 제거된다.
- UO2 + 4HF → UF4 + 2H2O
- 불화(Fluorination) : UF4는 불화로에서 불소와 반응하는 불화과정을 거쳐 UF6증기로 바뀐다.
- UF4 + F2 → UF6
- 증류 : 액상의 UF6는 증발기에서 증기로 바뀌어 여러 단의 과정을 거치면서 휘발성 불순물 등이 제거되며, 정제를 마친 최종제품은 액화하여 실린더에 주입하여 상품으로 출하한다. 실린더에 주입된 육불화 우라늄은 5일쯤 지나면 고화된다.
불소는 화학적으로 활성이 강한 특성에도 불구하고 농축 공급물질로 우라늄 불소화합물을 만드는 이유는 불소가 원자량 19의 F-19 이외에 다른 동위원소가 없는 단일 핵종이기 때문이다.
경수로 변환 공정은 화학공정으로 국산화가 가능하나, 우리나라는 우라늄 정광을 전량 해외에서 수입하고 있으며, 농축공정도 전량 해외에 의존하므로 해외에서 우라늄 정광을 국내에 수입하여 변환 후 농축을 위하여 해외에 다시 수송해야 하므로 경제성이 없다.
이산화우라늄 변환 공정
가압중수로 핵연료는 천연우라늄을 사용하므로 우라늄 정광을 성형가공시 소결체 원료인 이산화 우라늄으로 바로 변환한다.
U3O8에 질산을 넣어 용해하여 질화 우라늄 용액을 만든 후 용매 추출단계를 거쳐 침전을 시켜 UO2분말을 만든다. 최종적으로 불순물을 제거하기 위하여 1차 생산된 이산화우라늄 분말은 여과, 열분해 환원 단계를 거쳐 순수한 이산화 우라늄 분말이 되며, 소결체를 만드는데 적합한 격자 크기의 분말을 만들기 위하여 채로 거르는 장치를 거친 후 잘 혼합하여 제품으로 출하한다.