원자력 분야 꼽히는 정용환 박사는 우리나가가 자원이 부족한 나라이기 때문에 소재·에너지 기술을 반드시 스스로 개발해야 한다는 사명감을 갖고 있었다고 한다. 경북도 제공



HANA(High performance Alloy for Nuclear Application). 이름도 생소한 원자력 분야 신소재를 개발해 한국 원전기술 자립도를 높인 과학자가 있다. 16년 간의 집념으로 세계 몇몇 선진국만 독점하던 기술을 우리 것으로 만든 정용환 박사다. 정 박사의 연구 인생은 도전의 기록이었다. 원자력 발전의 심장이라 불리는 핵연료 피복관 소재를 개발하고, 세계 최대 원전기업과 국제 특허 소송에서도 승리했다. 무에서 유를 창조한 것도 모자라 간접투자증권
승패가 뻔한 '골리앗'과의 전투에서도 승전보를 울린 것이다. 정 박사의 노력과 성공에는 자원 빈국에서 태어난 과학자의 '사명감'이 깊숙이 자리한다. 기술이 국가의 미래란 것을 누구보다 잘 아는 그였다. 정 박사의 연구 인생은 여전히 진행형이다. 과학의 대중화와 함께 경북의 내일을 책임질 K-과학자로서 제2의 인생을 펼쳐 나갈 계획이다.

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정용환 박사는 아이들이 과학과 친해질 수 있는 프로그램을 운영하는 등 과학자들이 가진 전문성을 사회와 나누는 활동을 체계적으로 정립해 나가고 있다. 경북도 제공

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◆ 'HANA'의 탄생과 다윗과 골리앗의 싸움

정 박사는 학사부터 석·박사 과정까지 재료공학을 전공하며 학문적 토대를 다졌다. 이후 독일 SIEMENS-KWU(IAEA 장학생), 캐나다 원자력 공사(AECL) 방문 과학자로 국제 연구 무대에 나섰다. 이 경험은 훗날 글자산
로벌 특허 분쟁과 국제 공동 연구에서 든든한 자산이 됐다.
특히 '우리나라는 자원이 부족한 나라로, 소재·에너지 기술을 반드시 스스로 개발해야 한다'는 사명감이 원자력 소재 연구의 출발점이었다. 그는 "신소재는 개발에 오랜 시간이 걸리고 실패가 잦은 분야지만 그래서 더 도전해야 한다는 각오로 원자력 소재 연구의 길에 들어섰다"고 당시를 회상승주
고했다.
1985년 한국원자력연구원에 입소한 정 박사는 팀장, 실장, 단장, 본부장을 두루 거치며 원자력 연구의 최전선에서 활동했다.
1997년부터 핵연료 피복관 소재 연구를 거듭했고, 700여 종의 합금을 시험한 끝에 마침내 'HANA'란 고성능 핵연료 피복관 소재를 개발해 냈다. 16년간 집념이 일궈낸 쾌거였다. 핵연료 피복관은 원자로 안에서 우라늄 연료를 감싸는 얇은 금속관으로, 원전의 안전을 좌우하는 '심장'과 같은 부품이다. 고온·고압의 원자로 환경을 견디고 중성자 흡수율은 낮아야 하는 까다로운 조건 때문에 개발이 극도로 어려웠다. 때문에 프랑스 아레바(AREVA), 미국 웨스팅하우스(Westinghouse) 등이 사실상 세계 시장을 독점했고, 한국도 수입에 의존할 수밖에 없었다.
HANA는 기존 외산 제품보다 성능이 50% 이상 향상된 것으로 검증되면서 세계 원자력계의 주목을 받았다. 국내 독자기술로 개발된 최초의 핵연료 피복관 소재이자 뛰어난 성능으로 국내 원자력 연구력을 상징하는 기술이 됐다.
정 박사는 HANA 개발 과정을 '11전 12기'라고 표현했다. 실험실에서 밤잠을 설쳐가며 3년간 연구에 매달렸고, 시제품을 제작할 업체조차 없어 국내외를 발로 뛰며 협력처를 찾아야 했다. 그렇게 4년 만에 만들어낸 시제품은 월등한 성능을 보였지만, 원자력발전소에서 실제 검증이라는 최종 관문이 또 남았다.
국내는 물론 미국, 일본, 스페인 등 여러 나라의 원자력기관에 협조를 요청했으나 모두 거절당했다. 그래도 솟아날 구멍은 있었다. 마지막으로 노르웨이 할덴 연구로에서 시험 기회를 얻은 것. 이곳에서 장장 7년 반에 걸친 검증 끝에 비로소 HANA의 뛰어난 성능이 입증됐다.
HANA의 개발은 원자력 소재 분야에서 한국을 '기술 수입국'이 아닌 '기술 수출국'으로 도약하게 한 결정적 전환점이 됐다.
어렵게 이룬 성과 뒤엔 생각치도 못한 싸움이 남아 있었다. 세계 최대 원자력 기업 프랑스 아레바사(AREVA)가 국제 특허 소송을 제기한 것이다. 2005년부터 7년간 정 박사는 HANA와 한국 원자력 기술 자립을 지켜내기 위한 싸움을 이어갔다. 아레바사의 소송은 사실상 신흥 경쟁자의 혁신을 억누르려는 시도였다. 힘겨운 싸움 끝에 정 박사는 결국 승리를 거뒀다.
HANA 피복관 소재 기술은 2012년 한전원자력연료㈜에 이전되며 원자력 연구개발 사상 최고액(100억원 규모) 기술이전 성과를 남겼다. 또 국내외 원전에 적용돼 연간 500억원 이상의 수입 대체 효과를 거두고 있으며, 향후 수천억원 규모의 경제적 가치를 창출할 것으로 전망된다.







정용환 박사는 과학 콘서트, 찾아가는 과학여행 등 프로그램을 통해 국내 과학 대중화에 앞장 서고 있다. 경북도 제공



◆ 학문, 교육, 사회공헌 그리고 경북과 함께하는 내일

정 박사는 연구자의 길에만 머물지 않았다. 고려대·한양대·과학기술연합대학원대학교(UST) 등 여러 대학에서 후학을 양성하며 학문적 토대를 확산시켰다. 2012년에는 (사)따뜻한 과학마을 '벽돌한장'을 설립해 과학 대중화에 앞장섰다.
그는 벽돌한장 초기 운영위원장을 맡아 기획과 행정을 이끌었고, 과학자들이 가진 전문성을 사회와 나누는 활동을 체계적으로 정립했다. 벽돌한장은 과학 콘서트, 찾아가는 과학여행, 청소년·학부모 대상 강연 등 300여회의 프로그램을 통해 1만명이 넘는 대중과 소통하며 국내 과학 대중화의 대표적 플랫폼으로 자리매김했다.
학문적 업적도 꾸준히 쌓았다. 정 박사는 지금까지 국내외 특허 200여건을 확보하고, SCI급 논문 110여편 이상을 발표하며 학계와 산업계에서 독보적인 족적을 남겼다. 이러한 성과는 국내 과학계 안팎에서 큰 주목을 받았고 수상으로 이어졌다.
이달의 과학기술자상(2007년·과기부)부터 한빛대상(2013년), 자랑스런 유성인상(2016년) 등이 대표적이다. 특히 대한민국 최고과학기술인상(2015년·정부출연 연구기관 연구원으로서 최초이자 유일 수상)은 그의 연구 인생에 있어 하나의 전환점이 됐다.
국내 과학기술 최고 권위의 상을 수상하면서 "개인의 성취를 사회와 나눠야 한다"는 책임감을 더욱 깊이 새겼다고 회고한다.
정 박사의 학문·교육·사회공헌의 궤적은 연구 성과와 사회적 환원을 동시에 실현한 사례로, 과학자의 길이 단순한 개인적 성취가 아니라 사회적 자산으로 확장될 수 있음을 보여준다.
그는 경북의 K-과학자로서 또 다른 도전에 나선다. 울진 원자력 수소 국가 산업단지와 경주 소형 모듈식 원자로(SMR) 규제자유특구 지정 전략 수립, 문무대왕과학연구소 연계사업 발굴, 과학 문화 확산 프로젝트 등은 지역은 물론 국가의 미래 성장 동력을 설계하는 작업이다.
정 박사는 "경북을 과학 대중화의 중심지로 만들고 싶다"고 강조한다. 원자력과 재료 연구뿐 아니라, 어린 학생들이 과학과 친숙해지도록 하는 교육, 지역사회에 과학 문화를 뿌리내리는 활동을 경북에서 펼칠 계획이다. 또 풍부한 네트워킹을 통해 다른 과학자들과 연계하고, 경북도를 세계와 연결하는 다리 역할을 하고자 한다.
정용환 박사가 그려내는 길은 분명하다. 과학을 통해 경북과 대한민국의 미래를 여는 길이다.
박종진기자 pjj@yeongnam.com