서울대학교 이유호 교수의 핵연료재료 및 안전연구실에서는 핵연료 피복관의 정상상태운전 및 극한환경, 그리고 사용후핵연료와 관련된 현상들에 대해 연구하고 있다. 진행하고 있는 연구는 다음과 같다.

[극한 환경에서의 핵연료 피복관 거동 및 안전 연구]

사고시의 고온 상황에서의 핵연료 재료 열화거동 모사 실험, 모델 개발 및 해석, 핵연료 안전규제 제한치 제안 등을 다루며 핵연료 설계와 안전성을 폭넓게 연구한다. 최근 EU 및 K 녹색분류체계의 원자력 가동 조건으로 포함된 사고저항성 핵연료의 성능과 안전 관련한 폭넓은 연구가 진행중이다. 이밖에도, SMR 핵연료, 고연소도 핵연료, 차세대 원자로의 핵연료 재료거동 현상과 안전 현안에 대한 연구가 진행중에 있다.

[사용후핵연료 거동 및 안전 연구]

사용후핵연료 피복관의 열화 현상을 실험, 이론, 핵연료 시뮬레이션을 활용하여 통합적으로 연구한다. 첨단 수소화물 미세조직 분석방법을 적용하여 사용후핵연료 수소화물 취성의 주요 인자 (mechanisms)들을 심도 있게 연구한다. 핵연료 전주기 시뮬레이션을 통해 사용후핵연료의 장기건식저장 시의 주요 거동을 분석하고 안전성을 평가하고 있다. 이를 통하여 국내 도입을 준비중인 사용후핵연료 건식저장에 대한 안전성 평가를 지원하고 있다.

[핵연료 코드 개발 연구]

핵연료의 정상상태 운전 및 사고시 거동과 사용후핵연료 처분 시 거동을 모사할 수 있는 국산 핵연료 코드 GIFT를 개발 중에 있다. 기존 경수로 핵연료 뿐만 아니라 사고저항성핵연료, 신형 SMR 핵연료, 그리고 고연소도 핵연료까지 다양한 형태의 핵연료에 대해 모사가 가능한 것이 특징이다. 핵연료 코드를 해외에 의존하고 있는 현 상황에서, 국산 핵연료 안전규제 코드를 개발하는 것이 목표이다.