영화에 나오는 레이저 광선검은 특별히 힘을 들이지 않아도 어떤 물체든 깔끔하게 잘라낸다. 이런 레이저를 크고 무거운 설비를 잘라내야 하는 원전 해체현장에 활용하려는 국내 연구진의 노력이 성과를 맺기 시작했다.

한국원자력연구원(원장 박원석)은 기존 해외기술 대비 성능이 대폭 향상된 ‘원전 핵심설비 해체용 레이저 절단기술’을 개발했다고 10월 9일 밝혔다.
- 이번에 개발한 원전 핵심설비 해체용 레이저 절단기술은 해외 선진국에서도 완성하지 못한 최첨단 기술로, 광섬유 레이저를 이용해 두꺼운 금속을 효과적으로 절단한다.

원전 해체 작업을 쉽게 설명하면, 커다란 원전 설비를 작게 잘라낸 후 제염을 통해 방사능 오염을 제거하고 원래 환경으로 복원하는 것이다.
- 원전에 사용되는 주요 설비는 스테인리스 스틸, 탄소강 등 단단한 금속으로 이뤄져있다. 원자로압력용기와 원자로내부구조물과 같은 핵심설비는 두께가 보통 100mm 내외에서 최고 300㎜ 이상에 이르는 금속으로 만들어져 절단이 쉽지 않다. 아울러 고방사능 환경에서 절단 작업을 수행하기 때문에 더욱 빠르고 안전한 방법이 필요하다.

- 기존의 원전 해체용 절단기술로는 톱을 이용하는 기계적 절단, 열로 녹이는 열적 절단이 있으나, 안전성과 기술성 측면에서 한계가 있다. 기계적 절단은 장비가 커 움직임이 둔하고 로봇과 같은 2차 장비에 연결하기 어렵다. 열적 절단은 다량의 2차 폐기물이 발생하고 사용할 수 있는 대상이 한정적이다.

원자력연구원에서 개발한 레이저 절단기술은 독자 개발한 레이저 절단헤드로 레이저 빔을 강하게 집속(focusing)해 대상을 녹이는 동시에, 자체적으로 설계․제작한 초음속 노즐로 가스를 초음속으로 분사해 레이저로 녹은 용융물을 불어내 절단한다.
- 6㎾급 레이저를 이용하면 공기 중에서는 최대 100㎜, 물 속에서는 최대 70㎜ 두께의 금속을 절단할 수 있다. 또, 60㎜ 두께의 금속의 경우, 공기 중에서 90㎜/min, 수중에서는 최고 60㎜/min의 속도로 절단할 수 있다. 이 속도는 프랑스, 일본 등 해외 선진기관에서 개발 중인 기술을 4배 이상 훌쩍 뛰어넘는 수준이다.
- 특히 초음속 노즐이 물 속에서 공기층을 형성해 레이저 빔이 지나가는 길을 만들어내기 때문에 수중 절단에서도 매우 효과적인 성능을 자랑한다. 레이저의 출력을 높여 10㎾급 레이저를 사용하는 경우, 물 속에서 최대 두께 100㎜의 금속까지 절단해, 세계 최고 수준의 레이저 절단기술임을 확인했다.
- 독자 개발한 레이저 절단헤드는 기존 제품에 비해 매우 가볍고 작아 향후 원격해체 로봇과 같이 레이저를 사용하는 다양한 분야에 적용할 수 있다. 이로써 연구원은 대상과 공정에 따라 레이저 절단헤드를 최적화할 수 있는 독자설계 및 제작 능력을 갖추게 됐다.

연구를 주도한 신재성 박사와 오승용 박사는 “이번에 개발한 레이저 절단기술은 국외 선진기술과 견주어도 매우 뛰어나다”며, “핵심요소를 독자 개발하여 국내 고유의 기술을 확보했다는데 큰 의의가 있다”고 말했다. 또한 “현재 진행 중인 원격해체기술과 함께 실용화 과정을 거쳐 실제 국내 원전 해체현장에 적용하는 것은 물론이고, 해외 시장 진출을 목표로 연구를 계속 진행할 계획”이라고 포부를 밝혔다.
- 연구원 박원석 원장은 “이번 연구는 레이저 연구를 주로 하는 양자광학연구부와 원자력시설 해체를 연구하는 해체기술연구부가 협업해 만들어낸 성과”라고 말했다. 이어, “한국원자력연구원은 원자력시설의 안전하고 경제적인 해체를 위한 다양한 기술대안을 준비하고 있다”며, “앞으로도 국가 현안 해결을 위한 기술개발에 박차를 가하겠다”고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 원자력기술개발 사업으로 수행되었으며, 연구결과는 레이저 관련 기술 분야 저명 학술지인 ‘Optics and Lasers in Engineering’, ‘Optics and Laser Technology’ 등 총 6개 저널에 게재되었고, 2건의 관련 특허가 출원 완료되어 현재 심사 중이다.

한국원자력의학원(원장 김미숙) 임상무 박사 연구팀은 9월 11일 난치암 치료에 탁월한 방사성의약품의 정보를 집약한 ‘정밀종양의료를 위한 표적형 알파입자 방출 방사성의약품 치료’를 출간했다.

이번에 출간된 ‘정밀종양의료를 위한 표적형 알파입자 방출 방사성의약품 치료’는 총 세 파트로 ▲정밀종양의료를 위한 표적치료 알파입자 방출 방사성의약품, ▲알파입자 방출 방사성의약품 특성 및 생산, ▲알파입자 방출 방사성의약품 임상 연구 등의 내용으로 구성되어 있다.

이 책에서 다루고 있는 알파입자 방출 방사성동위원소 중 하나인 악티늄-225(Ac-225)는 의학원이 독일 초우라늄원소연구소(JRC-ITU)와 공동연구 수행과 생산 협의를 진행 중이며, 반감기가 짧은 아스타틴-211(At-211)은 저분자화합물 방사성의약품 생산에 유리하여 의학원이 보유하고 있는 50MeV 사이클로트론으로 생산기술 연구가 진행되고 있다.

한국원자력의학원 김미숙 원장은 “정상세포의 손상을 최소화하기 위해 정밀종양의료의 개념을 구현하려는 노력의 성과로 이번 책을 출판하게 되었다”며, “표적형 알파입자 방출 방사성의약품 연구에 역량을 집중하여 국내 난치성 암 치료의 전기가 마련되기를 바란다”고 말했다.

KINAC은 10월 14일 스웨덴 스톡홀름 국제평화연구소(Stockholm International Peace Research Institute, SIPRI)에서 협력회의를 개최했다. SIPRI는 1966년 설립된 세계 4대 싱크탱크 중 하나로 군축과 평화를 위한 외교안보정책 분야에 영향력을 가진 연구기관이다. KINAC은 핵비확산․핵안보 정책 개발 강화를 위해 2016년 양해각서(MOU) 체결과 정책 세미나, 워크숍 등을 통해 협력해 왔으며 올해부터 정기적인 협력회의를 진행하기로 합의하였다.

이번 회의는 첫 정례회의로서 의미가 있으며, 상호 공동연구 확대에 대한 논의가 주를 이뤘다. KINAC 김석철 원장과 SIPRI 댄 스미스 원장은 SIPRI가 군축 분야 전반에 걸쳐 국제평화 연구를 추진하고 있으며 KINAC은 핵비확산, 핵안보 분야에서 적용되는 규제기술 개발 및 적용에서 독보적인 전문성을 쌓아가고 있다는 점에 주목해 양 기관이 보유한 전문성을 상호 활용하여 공동연구를 확대하기로 했다. 연구 주제는 안전조치, 핵안보, 수출입통제 분야와 더불어 핵물질 전용(diversion) 경로 분석, 위성영상 모니터링 등을 거론하였으며 향후 이를 구체화하고 공동연구를 위한 구체적인 체계를 마련하기로 했다.

김석철 원장은 “SIPRI와의 협력 정례화를 통해 핵비확산·핵안보 분야 정책역량을 강화하고 나아가 국제 핵비확산 체제 강화에 기여할 것”이라고 밝혔다.

한국원자력안전기술원(원장 손재영, 이하 KINS)이 지난 11월 7일(목)부터 8일(금)까지 양일간 경주 더케이호텔에서 ‘제11회 원전 계측제어 심포지엄(*NuPIC 2019)’을 개최했다.
*NuPIC(The Symposium for Nuclear Power Plant Instrumentation and Control)은 2009년 처음 개최됐으며, 매년 11월 첫째 주 개최되는 원전 계측제어 분야 최대 축제의 장으로, 5개 기관(한국원자력안전기술원, 한국원자력연구원, 한국수력원자력(주), 한국전력기술(주), 두산중공업(주))이 공동 주관하고, 순차적으로 1개 기관이 주최하는 행사이다.

KINS가 주최한 올해 심포지엄에는 KINS 계측제어분야 전문가 20여명을 포함해 한국수력원자력(KHNP), 두산중공업, 한국전력기술(KEPCO E&C), 한국원자력연구원 등 주요 5개 기관을 비롯 유관기관 및 업체 관계자 약 500여명이 참석했다.

양일에 걸쳐 진행된 이번 심포지엄에서는 총 4개 분야(규제 및 신기술, 운전 및 성능개선, 설계 및 기술지원, 인간공학)에서 총 52편의 주제발표와 함께 심도 있는 논의가 진행됐다.

특히 이번 행사 첫날에는 선대인 소장(선대인경제연구소)이 참석해「4차 산업혁명과 에너지의 미래」라는 제목으로 미래 대비 안목과 기술적 대응방안 등에 대한 강의와 함께 NuPIC 2019 감사패・공로패 수여식 등 다채로운 공식행사도 이어졌다.

KINS 손재영 원장은 “그 어느 때보다도 원자력시설의 안전성 향상과 안전 확보의 중요성이 강조되고 있다”고 말하며, “이번 심포지엄이 원전 안전성 향상에 대한 끊임없는 노력을 위한 의미 있는 논의와 소통의 시간이 되기를 바란다”고 말했다.

한전원자력연료는 지난 10월 24일 정상봉 사장이 산업정책연구원이 주최하고 산업통상자원부와 중소벤처기업부가 후원하는「2019 대한민국 CEO 명예의 전당」안전경영 부문에서 최고경영자(CEO)로 선정되었다고 밝혔다.

한전원자력연료 정상봉 사장은 최고 수준의 안전과 품질을 보증하는 원자력연료의 생산과 공급을 핵심가치로 설정하고 2019년도의 활동목표를「Safety First, Quality Best」로 선정함으로써 전 직원의 참여, 협력, 변화를 추진해 왔다.

특히, 한전원자력연료는 산업안전사고가 사회 전반에 끼치는 부정적인 영향을 인식하고, 적극적인 안전사고 예방을 최고·최선의 가치로 부양하기 위한 고신뢰도 조직(HRO)인 품질안전단을 신규 신설하는 등 창사 이래 가장 큰 규모의 품질 및 안전관리체계를 마련하였다.

또한, 위험작업 안전절차를 기존 6단계에서 9단계로 강화하였고, 공정위험요소 사전제거 제도 도입 및 안전사고 예방을 위한 사내 안전신문고 제도 운영 등 안전경영에 대한 노력을 기울여왔다.

이에, 2019년 1월 고용노동부에서 실시한 한전원자력연료의 논산공장 공정안전관리(PSM) 이행상태 신규평가에서 S(우수)등급을 획득하는 성과를 이룸으로써 안전관리 역량의 우수성을 입증 받았다. 공정안전관리 이행상태평가는 고용노동부에서 실시하는 정부 공인 최고 권위의 평가제도로서 S등급 획득은 안전경영에 대한 최고경영자의 철학과 관심으로부터 비롯되었다고 볼 수 있다.

뿐만 아니라, 한전원자력연료는 신사업 창출 등 혁신성장의 추진을 통해 회사의 지속가능한 발전을 견인하고, 사회적가치 실현을 위한 지역상생, 중소기업과의 동반성장 등 공공기관으로서의 사회적책임 이행에도 앞장서고 있다.

정상봉 사장은 ‘현장 안전관리를 최우선 경영과제로 삼고 지역주민 및 사회각계각층의 국민들과 소통하고 다양한 의견을 회사정책에 반영하고 있다“며, "국민이 고품질의 안전한 원자력에너지를 사용할 수 있도록 최선의 노력을 다하겠다"고 밝혔다.