최성열 연구실은 핵연료주기, 사용후핵연료 관리, 방사성 폐기물 처리 및 차세대 원자로 기술 등 원자력 및 에너지 시스템 분야의 융합적 연구를 선도하고 있습니다. 본 연구실은 심층 처분 시스템의 성능 평가, 처분용기(구리, 스테인리스 등)의 부식 거동 해석, 다중 장벽 개념의 적용 등 사용후핵연료의 안전한 장기 관리와 관련된 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 이를 위해 수치해석, 다물리장 시뮬레이션, 실험적 검증을 통합적으로 활용하여, 처분 시스템의 열-수리-화학적 거동을 정밀하게 예측하고, 처분용기의 부식 메커니즘과 수명 예측 모델을 개발하는 데 주력하고 있습니다. 또한, 본 연구실은 용융염을 기반으로 한 차세대 원자로(MSR) 및 관련 핵분열생성물 관리, 고온 환경에서의 재료 부식, 용융염 내 핵종 모니터링 기술 개발 등 첨단 에너지 시스템 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 실험실 내 고온·고방사선 환경에서의 신뢰성 높은 데이터 확보와, 머신러닝·인공지능을 접목한 센서 신호 해석, 전기화학적 분석법, 분광학적 진단법 등을 통해 용융염 원자로의 안전성과 효율성을 극대화하는 데 기여하고 있습니다. 또한, 친환경 공융용매(Deep Eutectic Solvent)를 활용한 금속 회수 및 방사성 폐기물 제염, 폐촉매·배터리 재활용 등 에너지·환경 융합 분야로 연구를 확장하고 있습니다. 방사성 폐기물 관리 및 원전 해체 기술 분야에서도 본 연구실은 고준위·중저준위 방사성 폐기물의 특성 분석, 처분장 설계 및 성능 평가, 방사성 에어로졸의 발생 및 거동 해석, 제염 및 감용 기술 개발 등 실질적 현장 적용이 가능한 기술을 개발하고 있습니다. 원전 해체 시 발생하는 금속 및 콘크리트 폐기물의 방사성 오염 제거를 위한 친환경 제염 공정, 에어로졸의 고해상도 크기 분포 측정 및 내부 피폭 평가, HEPA 필터 성능 평가 등 다양한 연구를 통해 방사성 폐기물의 전주기적 안전 관리와 지속가능한 원자력 산업 발전에 기여하고 있습니다. 정책적·경제적 측면에서도 핵연료주기 시나리오 비교, 다기준 의사결정 기법을 활용한 최적 관리방안 도출, 국제적 규제 및 비확산 이슈까지 포괄적으로 연구함으로써, 미래 세대를 위한 지속가능한 핵에너지 활용과 사회적 수용성 제고에 힘쓰고 있습니다. 다양한 국내외 연구 프로젝트, 특허, 논문 및 학술대회 발표를 통해 연구성과를 확산하고 있으며, 차세대 에너지 시스템과 방사성 폐기물 관리 분야의 글로벌 리더로 자리매김하고 있습니다. 이처럼 최성열 연구실은 원자력 및 에너지 시스템 분야의 학제적 융합 연구를 통해, 안전하고 지속가능한 미래 에너지 사회 구현에 앞장서고 있습니다. 첨단 실험 및 시뮬레이션 기술, 정책·경제성 분석, 친환경 신기술 개발 등 다양한 연구 역량을 바탕으로, 국가 및 국제사회의 에너지·환경 문제 해결에 기여하고 있습니다.