[KERC 서포터즈] Karlsruhe Institute of Technology(KIT) Institute for Nuclear Waste Disposal(INE) 소개

Kyung-won KIM

Next generation nuclear power

PhD candidate at Karlsruhe Institute of Technology

Q: 자기 소개를 간단하게 부탁드려요.

포항공과대학교 첨단원자력공학부에서 방사성폐기물처분과 관련해 박사과정을 하고 있는 김경원입니다. 중저준위, 고준위 방사성폐기물 처분에 있어 방사성핵종의 거동 및 안정성 평가에 관한 주제를 중점으로, 테크네튬(Tc) 핵종의 용해도, 수착 및 유기물 영향에 따른 거동 특성 평가에 관한 연구를 진행하고 있습니다. 현재 카를스루에 공과대학교의 방사성폐기물처분연구소(KIT-INE)에서의 공동연구를 위해 약 1년 정도 독일에서 체류하고 있습니다.

Q: 소속기관은 무엇을 하는 곳인가요?

KIT-INE(Institute for Nuclear Waste Disposal)는 독일 카를스루에 공과대학교(KIT)에 소속된 연구 기관으로, 고준위 방사성 폐기물의 안전한 처분과 관련된 과학적 및 기술적 문제를 연구하는 데 중점을 두고 있습니다. 독일 내에서 방사성폐기물 관리와 관련된 주요 연구소 중 하나로, 방사성폐기물을 장기적으로 안전하게 처분하기 위한 과학적, 기술적 기반을 마련하는 연구를 진행하고 있습니다. KIT-INE는 100만 년 이상의 안전성을 보장할 수 있는 사용후핵연료 처분장의 부지 선정과 장기 안전성 평가를 위한 핵심 연구를 수행하고 있으며, 특히 방사성핵종이 지질 매체를 통해 이동하거나 고정되는 메커니즘에 대한 정밀한 실험과 모델링을 진행하고 있습니다. 다양한 물리화학적 방법과 고급 분석 기술을 활용하여 방사성 물질의 분자 수준에서의 거동을 규명하고 있으며, 분광학 연구가 활발히 이루어지고 방사화학 분야에서 유럽 내 선도적인 위치를 차지하고 있습니다. 또한, 지질학적 장벽 재료(예: 벤토나이트, 암염 등)와 방사성 물질 간의 상호작용에 대한 연구를 통해 처분장 내 장벽의 성능 평가에 필요한 핵심 정보를 제공하고 있습니다.

이외에도 KIT-INE는 핵시설 해체 과정에서 발생하는 방사선 안전 문제와 관련된 연구를 수행하고 있으며, 개인 맞춤형 방사선 선량 평가 기법 등을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 원전 해체 및 방사선 노출 저감에 실질적인 기여를 하고 있습니다. 더불어 지열에너지 활용 및 지하 환경에서의 화학적 변화에 대한 지화학 모델링 연구도 병행하고 있어, 에너지 전환 및 지속 가능한 기술 개발에도 중요한 역할을 하고 있습니다.

기술 인프라 측면에서 KIT-INE는 방사성물질을 안전하게 취급하고 분석할 수 있는 방사화학 실험 시설을 보유하고 있으며, 독일 내에서도 손꼽히는 방사화학 분석 역량을 갖추고 있습니다. 이러한 기술적 인프라 및 연구인력을 기반으로 독일의 방사성폐기물 처분 전략 및 에너지 전환 정책의 과학적 토대를 마련하는 데 핵심적인 역할을 수행하고 있으며, 방사성 물질의 안정성과 장기 안전성을 보장하기 위한 기초 및 응용 연구를 폭넓게 수행하는 선도 연구 기관입니다.

Q: 소속기관에서 서포터즈님이 하는 일은 무엇인가요?

저는 현재 KIT-INE와 포항공과대학교 첨단원자력공학부 간의 공동 연구 프로젝트에 참여하고 있습니다. 주요 연구 주제는 환원 조건에서 Tc 핵종의 거동을 평가하는 것이며, 특히 유기물의 존재 여부에 따른 Tc의 용해도와 수착 특성을 분석하고 있습니다. 비록 게스트 연구원으로서 체류 중이지만, 방사성폐기물의 안전한 처분을 위한 연구에 책임감을 가지고 적극적으로 임하고 있습니다.

Q: 같이 연구하는 사람들을 소개해주세요. 

공동 연구를 진행함에 있어 KIT-INE 소속의 Xavier Gaona 박사와 Sarah Duckworth 박사와 긴밀히 협력하고 있습니다. Gaona박사님은 방사수화학 및 열역학 그룹의 그룹장으로, 방사성 핵종의 용해도와 수착, 열역학 모델링 등 방사화학 전반에 걸친 깊이 있는 전문성을 가지고 독일의 방사성 폐기물 처분 관련 열역학 데이터베이스인 THEREDA 프로젝트와 OECD NEA의 Thermochemical Database(TDB) 프로젝트 등 국제적인 연구 프로젝트에도 적극 참여하고 있습니다. Sarah 박사님은 박사후 연구원으로서 테크네튬 및 우라늄 등의 핵종을 대상으로 용해도 및 복잡화 반응 연구를 진행하고 있으며, 특히 Tc의 환원 환경에서의 거동과 유기물의 영향에 대한 연구를 진행하였습니다. 두 분의 지도와 협업을 통해 실제 실험 설계와 해석, 열역학적 모델링에 이르기까지 전반적인 연구를 함께 수행하고 있으며, 이를 통해 환원환경에서의 Tc 거동에 대한 정밀한 데이터를 확보하고자 노력하고 있습니다.

Q: 연구 환경이나 분위기는 어때요?

게스트 연구원으로서 체류 중이기 때문에, 기관에 소속된 정규직 연구원이나 박사과정 분들보다는 비교적 유연하고 자유로운 분위기에서 근무하고 있습니다. 개인의 연구 자율성이 존중되는 환경 덕분에 일정이나 실험 계획을 비교적 유동적으로 조정할 수 있어, 실험에 집중할 수 있는 여건이 잘 갖춰져 있습니다. 연구 환경 측면에서도 KIT-INE는 방사성 핵종을 직접 취급할 수 있는 제한 실험 구역(glove box 포함)의 인프라가 매우 잘 구축되어 있습니다. 이를 통해 방사성핵종의 안전한 취급은 물론, 신뢰성 있는 실험 결과를 도출할 수 있도록 다양한 분석 장비도 체계적으로 운영되고 있어, 정밀한 정량 및 정성 분석이 가능합니다. 무엇보다도, 구성원들 간의 협업 분위기가 매우 좋고, 외국인 연구자에 대한 배려와 지원이 잘 이루어져 있어 처음 적응하는 데에도 큰 어려움이 없었습니다. 연구와 관련된 논의도 활발하게 이루어지고 있으며, 자율성과 책임감을 바탕으로 한 연구 문화 덕분에 학문적인 성장뿐만 아니라 개인적으로도 많은 것을 배우고 느낄 수 있는 소중한 경험이 되고 있습니다.

Q: 소속기관이 활발한 국제협력활동을 하고 있나요?  

KIT-INE는 방사성 폐기물 처분 및 방사화학 분야에서 유럽은 물론 전 세계적으로 다양한 기관과 공동 연구 및 프로젝트를 수행하고 있으며, 특히 유럽 내에서는 방사성폐기물 관련 연구에서 선도적인 입지를 갖고 있습니다. 유럽 원자력 공동체(Euratom)의 연구 프로그램에 적극 참여하고 있으며, 프랑스의 ANDRA(Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs), 스위스의 NAGRA, 벨기에의 ONDRAF/NIRAS 등 유럽 주요 방사성 폐기물 관리 기관들과 긴밀히 협력하고 있습니다. 또한, OECD 산하의 Nuclear Energy Agency(NEA) Thermochemical Database 프로젝트(TDB)나 독일의 THEREDA 데이터베이스 프로젝트 등 국제적인 열역학 데이터 구축에도 핵심적인 역할을 하고 있습니다.

이러한 국제 프로젝트를 통해 축적된 전문성과 인프라 덕분에, KIT-INE는 유럽 내 방사화학, 열역학, 처분 시나리오 모델링 분야에서 매우 신뢰받는 연구기관으로 자리매김하고 있습니다. 실제로 다양한 국가의 대학 및 연구소에서 박사후 연구원, 박사과정 학생들이 KIT-INE를 공동연구 기관으로 선택하고 있으며, 다국적 공동 저자들이 포함된 논문 출판도 활발하게 이루어지고 있습니다.

Q:  소속기관 사람들의 한국에 대한 인지도는 어느정도 인가요?

KIT-INE 소속 연구자들의 한국에 대한 인지도는 전반적으로 높은 편입니다. 연구 및 업무와 관련해서는 한국의 원자력 연구 역량에 대해 잘 인지하고 있으며, 특히 KAERI(한국원자력연구원)와는 방사화학 및 처분 안전성 평가 분야에서 실질적인 연구 교류가 이루어지고 있습니다. 이러한 협력은 공동 프로젝트, 학술 교류, 워크숍 및 연구자 파견 등을 통해 지속적으로 이어지고 있으며, 한국의 기술적 수준에 대해서도 매우 긍정적인 평가를 받고 있습니다.

개인적인 차원에서도 한국에 대한 인식은 우호적인 편이며, 일부 연구자들은 한국을 직접 방문하거나 한국 출신 연구자들과 함께 일한 경험을 가지고 있습니다. 이러한 분위기 덕분에 한국 연구자가 KIT-INE에서 연구를 수행하는 데 있어 비교적 빠르게 적응할 수 있는 환경이 조성되어 있습니다.

Q: 소속기관에서 한국과 이미 협력 중이거나 향후 협력 의사가 있나요? 

현재 KIT-INE는 한국과 이미 다양한 형태의 협력을 진행 중이며, 향후 협력에 대해서도 매우 긍정적인 의사를 가지고 있습니다. KAERI, KAIST, POSTECH 등과의 공동 연구를 통해 방사화학, 핵종 거동 및 처분 안전성 평가 에 있어 공동 실험, 학술 교류, 연구원 방문과 같은 연구적 협력을 지속하고 있습니다. 한국원자력협력재단(KONICOF)에서 주관하는 글로벌 인턴십 및 해외 연구 지원 프로그램 등을 통해 한국 측 연구자들이 KIT-INE와의 협력에 보다 원활하게 접근할 수 있는 기반이 마련되어 있습니다. 저 또한 한국원자력협력재단의 지원을 받아 원자력 글로벌 인턴십으로 KIT-INE에 방문할 수 있는 발판을 마련했으며, 연구 지원 프로그램을 통해 박사과정 학생이나 박사후 연구원이 KIT-INE에 체류하며 공동 연구를 수행한 사례도 있습니다. 이 외에도 협력을 희망하는 한국 연구자들이 있다면, KIT-INE 홈페이지를 통해 관련 그룹 책임자 또는 프로젝트 책임자에게 직접 연락하여 향후 협력 및 교류를 진행할 수도 있습니다.

Q: 유럽 진출을 희망하는 한국 연구자들에게 소속기관을 추천한다면 어떤 사람들에게 추천하고 싶으세요? 

KIT-INE는 방사성핵종의 처분 및 방사화학 분야에 있어 유럽 내에서 매우 중요한 위치를 차지하는 연구 기관으로, 이 분야에 진지한 관심과 열정을 가진 한국 연구자들에게 적극 추천할 수 있는 기관입니다. 특히, 방사성 물질을 실제로 취급할 수 있는 제한구역의 인프라가 잘 갖춰져 있으며, 이와 함께 다양한 첨단 분석 장비들이 체계적으로 운영되어 실험 기반의 정밀한 연구를 수행하고자 하는 분들에게 매우 적합한 환경을 제공합니다. 또한, 이곳은 단순히 응용 기술에 국한되지 않고, 기초 화학 및 열역학적 원리에 기반한 연구를 통해 인류와 환경에 기여하고자 하는 과학자로서의 마인드를 중요하게 여깁니다. 학문적 깊이와 사회적 책임을 함께 고민하는 연구자에게는 큰 동기부여가 될 수 있는 기관입니다. 이러한 장점 외에도, 유럽 내 다양한 연구기관 및 국제 기구들과의 활발한 협력 네트워크를 바탕으로 폭넓은 학술 교류 기회를 제공받을 수 있다는 점도 큰 장점입니다. 특히 방사화학, 지화학 모델링 및 열역학 분야에 관심 있는 연구자라면, KIT-INE는 세계적 수준의 연구 인프라와 협업 기회를 통해 학문적 성장을 이끌어낼 수 있는 최적의 장소가 될 수 있습니다.

다만, 단점으로는 카를스루에 도심에서 다소 떨어진 북캠퍼스에 위치해 있어 대중교통을 이용한 출퇴근이 불편하게 느껴질 수 있습니다. 자전거나 차량이 없는 경우 이동 시간이 다소 소요될 수 있기 때문에, 생활 측면에서의 접근성이 떨어지는 단점이 있습니다. 하지만 실험 중심의 방사화학 및 방사성폐기물 처분 연구에 진지하게 임하고자 하는 연구자, 그리고 과학자로서의 책임감을 가지고 장기적인 연구를 수행하고 싶은 분들께 KIT-INE는 최고의 연구 기관으로 추천드립니다.

Q: 마지막으로 소속기관에 대해 하고 싶은 말이 있다면?

KIT-INE는 연구 인프라, 전문성, 프로젝트, 분위기 면에서 모두 매우 훌륭한 연구 기관이라고 생각합니다. 석사과정 및 박사과정 학생들이 연구자로서 많은 것을 배우고 성장할 수 있는 환경이 잘 조성되어 있으며, 구성원 간의 존중과 자율성이 바탕이 된 연구 문화도 인상 깊습니다. 그래서 저 역시 박사 과정을 마친 후 기회가 된다면, 박사후연구원으로 다시 이곳에 와서 연구를 이어가고 싶다는 생각이 듭니다.

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