KAERI - 원자로 용기 보수기술 완성, 국제표준으로 자리매김 전망 - 원자력연,‘Ni 도금법을 이용한 클래딩 손상 보수기술’현장 적용 가능하게 완성 -
- 미 규제기관(USNRC) 기술검토 후 해외 수출 추진 -

□ 원자로 내면은 냉각수에 노출되기 때문에 부식방지를 위해 내식성이 좋은 스테인레스강 클래딩(보호층)으로 덮여있다. 간혹 클래딩이 손상되는 사례가 보고되는데, 작업자가 직접 물속에서 용접보수를 하는 경우 방사선에 기준치 이상 노출될 수 있고 재료 표면이 취약해질 수 있다. 국내연구진이 이런 문제를 극복한 새로운 보수기술을 개발해 국내 원전의 안전 운영에 기여함은 물론, 해외수출까지 추진할 계획이다.

□ 한국원자력연구원(원장 박원석)은 ‘Ni 도금법을 이용한 클래딩 손상 보수기술’의 표준절차와 관련 설비를 개발했다고 1월 14일 밝혔다. 원전의 손상부는 수많은 검증실험을 거친 표준절차서에 의해서만 보수할 수 있는데, 이번에 ‘원전 손상부 도금보수 표준 절차서’를 개발하여 기술을 현장에 적용할 수 있게 완성한 것이다.
ㅇ 당초 이 기술은 연구원이 과학기술정보통신부의 원자력연구개발사업을 통해 2013년 개발해 국제 기술 표준인 ASME 인증을 받았다. 이후 기술 표준을 구현할 수 있도록 보수표준절차 및 장치 개발에 매진해왔다.
※ ASME: 미국기계기술자협회 및 그 규격의 약칭으로, 세계적으로 통용되는 보일러 및 압력용기의 설계, 제작, 검사에 관한 기술 기준

□ ‘Ni 도금법을 이용한 클래딩 손상 보수기술’을 이용하면 원격으로 금속 보호막을 만들어 보수할 수 있다. 특수 제작한 장치로 니켈(Ni) 성분을 함유한 도금액을 손상 부위에 공급하고 전류를 흘려 보호막을 생성하는 원리다. 물속에서 작업자가 직접 열을 가하는 용접작업법과 다르게 재료변성이나 작업자의 방사선 노출을 원천적으로 없앤 획기적인 기술로 평가받는다.

□ 연구원은 본 기술이 미국 규제기관(USNRC) 기술검토 승인을 받을 수 있도록 미국 전력연구소(EPRI)와 공동대응에 나설 계획이다. 미국과 유럽 몇 발전소에서는 이미 기술의 우수성을 인정하고 원자로 용기 손상부 보수에 적용하고자 의사를 피력한 상태다. 기술검토 승인 통과 후에는 원자로 용기 손상을 보수하는 국제 원자력 표준 기술로 자리매김할 전망이다.

□ 기술 개발을 이끈 재료안전기술개발부 황성식 책임연구원은 “국내 원자력 원천기술이 원전 안전성 증진을 위해 현장에 직접 적용될 수 있다는 점에서 큰 의미가 있다”며 “추후 미국 규제기관의 승인까지 받게 될 경우 본격적인 해외 기술 수출을 추진할 것”이라고 기대감을 전했다.


KAERI - 고효율 베타전지 구현에 한 걸음 더 다가서다 - 원자력연, 이온빔 기술을 활용한 베타전지 성능향상 구조 개발 -

□ 베타전지는 방사성동위원소에서 방출되는 베타선 전자를 전력으로 변환하는 배터리로, 외부동력원(태양, 바람 등) 없이 자체적으로 전력 생산이 가능하다. 별도의 재충전, 교체과정 없이 장기간 사용 가능해 우주와 극지, 심해 등 극한 환경에서 사용되는 전자기기, 인체삽입형 의료기기 등의 차세대 전원으로 많은 관심을 받고 있다.

□ 한국원자력연구원(원장 박원석) 양성자과학연구단(단장 김유종)은 가속기이용연구부 김동석, 윤영준 박사 연구팀이 질화갈륨 기반의 새로운 베타전지 구조를 개발, 그 연구결과가 원자력 분야 권위지인 인터내셔널 저널 오브 에너지 리서치(International Journal of Energy Research) 제45권 1호 표지 논문으로 게재되었다고 2월 8일 밝혔다.
※ 2019 Journal Citation Reports (Clarivate Analytics): 1/34 (원자력 과학기술 분야 인용지수 1위)
ㅇ 이번에 개발한 베타전지 구조는 연구원이 보유한 이온빔 기술을 활용해 설계했는데, 기존 전지보다 전력 변환 효율과 출력을 크게 향상 시킬 수 있어 기대를 모으고 있다. 본 연구는 과학기술정보통신부 방사선기술개발사업의 지원을 받아 진행되었다.

□ 베타전지는 방사성동위원소에서 방출되는 베타선 전자가 반도체에 충돌하며 발생하는 전자-정공 쌍을 이용해 전력을 생산한다. 전자-정공 쌍은 반도체의 PN접합부에서 주로 생성되는데, 연구팀은 전력 변환 효율을 높일 수 있도록 접합부를 마치 블록처럼 서로 맞물리는 형태의 ‘교차형 접합 구조’로 설계했다. 또한, 기판 아래로 빠져나가는 전하 흐름을 차단하기 위해 장벽층을 구성해 누설 전력 손실을 감소시켜 전체 출력 전력을 높였다.
※ 전자-정공 쌍(Electron-hole pair): 외부에너지를 받아 반도체 내 쌍으로 생성되는 전자 및 정공(전자가 빠져나간 빈자리)을 일컬음. 베타전지에서는 생성된 전자-정공 쌍이 전류로 전환되어 전력을 생산함
ㅇ ‘교차형 접합 구조’는 에너지원인 방사성동위원소 가까이 다수의 PN접합 구조 구현이 가능해 기존의 ‘적층형 접합 구조’보다 더욱 넓은 전자-정공 쌍 생성 영역을 확보할 수 있다.
ㅇ 이번 연구에서 전력 생성 효율을 높이기 위해 제시한 기술 및 설계 방식은 기존 방식과 차별성을 가져, 연구원은 지식재산권을 확보 완료했다. 향후 새로운 구조의 베타전지를 시제작하여 성능 검증을 거친 후 상용화를 추진할 계획이다.

□ 연구원 가속기이용연구부 이재상 부장은 “새로운 베타전지는 기존의 베타전지보다 고효율에 안정적인 에너지원으로서, 전원 충전이 어려운 극한환경용 전자기기와 배터리 교체가 어려운 교량, 댐, 터널용 센서 등에 널리 활용할 수 있을 것”이라며 기대감을 전했다.

KINAC - 2021년도 안전조치 평가회의 개최

KINAC은 1월 28일「2021년도 안전조치 연례 평가회의」를 개최했다. 본 회의는 안전조치(Safeguards) 업무의 결과와 현안을 공유함으로써 핵비확산 이행의 효과성을 제고하기 위한 관계기관 회의이다. 이번 회의에서는 2020년 안전조치 이행 결과를 공유하고 2021년의 추진방향을 논의하였으며, 원자력안전위원회(이하 원안위), KINAC, 한국수력원자력(주), 한전원자력연료(주), 한국원자력연구원 등 원자력 이용 시설 안전조치 담당자들이 화상회의로 참여하였다.

원안위는 안전조치 보고절차 개선 등 ’21년의 주요 안전조치 정책방향을 설명하였으며, KINAC 안전조치실에서는 ’20년도 규제이행 결과와 '21년도 계량관리검사 시행계획을 발표하였다. 또한 국가검사 및 국제원자력기구(IAEA) 사찰 대응시 코로나19 예방수칙을 준수하기 위한 방안을 공유하였다. 사업자는 시설별로 ‘21년 주요 계획을 발표하고 참여자들과 안전조치 현안을 논의하였다. 이어 종합토의 시간을 통해 안전조치 이행에서의 개선사항을 제안하였으며, KINAC과 원안위는 개선 방안을 고민하겠다고 밝혔다.

KINAC 김민수 안전조치 실장은 “안전조치 규제 완결성을 높이고 규제 수요분야에 대한 기술기준을 개발하는 등 규제 요건을 명확히 하겠다”고 밝혔다. KINAC은 매년 안전조치 평가회의를 개최하여 규제방향을 공유하고 사업자와 의견을 교환하고 있으며, 이와 같은 노력을 통해 규제 공감도 및 신뢰도 제고에 노력하고 있다.

KIRAM - 난치성 유방암, 보다 편하고 정밀하게 진단 한다 - PET/CT로 HER2 암유전자 발현 진단 임상시험 최초 실시 -

한국원자력의학원(원장 김미숙)은 유방암 연구팀(외과 노우철·김현아, 핵의학과 임일한·이인기, 방사성의약품개발팀 강주현·김광일)이 유방암의 인간상피세포성장인자수용체2(HER2) 발현 여부를 양전자방출단층촬영(PET/CT)으로 진단하는 임상시험을 국내최초로 실시했다고 밝혔다.

여러 암종에서 많이 발현 되는 암 유전자인 HER2* 단백질은 유방암에서 이를 표적으로 하는 트라스투주맙(trastuzumab)과 같은 표적치료제가 개발되어 치료성적이 향상되고 있으나, HER2 발현 여부를 진단하기 위해 조직검사를 해야 하고 암이 여러 부위에 퍼져있거나 검사가 어려운 위치에 있으면 조직 검사가 쉽지 않아 진단에 걸림돌이 되어왔다.

이번 연구결과로 연구팀은 HER2가 있는 양성 종양에 방사성의약품(Cu-64-NOTA-trastuzumab)이 더 많이 축적되는 것을 PET/CT 영상으로 확인하였고, 환자군에서 이상 증상이 나타나지 않아 방사성의약품(Cu-64-NOTA-trastuzumab)이 HER2 발현 여부 진단에 있어 뛰어난 효용성과 안전성이 있음을 확인했다.

연구팀은 “유방암 환자의 HER2 유전자 진단의 번거로움을 최소화하고 정밀 진단으로 치료 효과를 높여 생존율 향상에 기여하고, 앞으로 유방암 뿐 아니라 다른 암종의 표적항암제 및 면역항암제 치료에 활용할 수 있기를 바란다”고 말했다.

방사성의약품(Cu-64-NOTA-trastuzumab) 섭취 정도를 지표로 표기한 최대 표준화 섭취계수(SUVmax)가 HER2 양성 종양은 평균 8.6, HER2 음성 종양은 5.2로 낮게 측정됨

KNF - 한전원자력연료 노사, 설 명절 맞이 온정 나눔 펼쳐

▣ 한전원자력연료(사장 정상봉)는 설 명절을 맞이해 지난 2월 4일 노사 합동으로 회사 인근에 소재한 송강사회복지관과 유성구장애인종합복지관 등 네 곳의 사회복지시설을 찾아 온정의 명절 선물을 전달했다.

▣ 이날 기탁한 1400만원 상당의 온누리상품권과 지역 전통시장 및 자매마을에서 구입한 사과, 배 등 과일 240박스는 각 사회복지시설을 통해 우리 주변의 어려운 이웃들에게 전달되었다.

▣ 정상봉 사장은 “우리의 작은 정성과 따뜻한 마음이, 도움의 손길이 필요한 지역의 이웃들에게 잘 전달되어 조금이나마 힘이 되었으면 좋겠다”며 “앞으로도 다양한 사회공헌활동을 전개해 지역 사회에 선한 영향력을 전하도록 노력하겠다”고 말했다.

▣ 한편 한전원자력연료는 나눔경영 실천을 통한 사회적 책임 완수를 목표로 사내 봉사단인 에너토피아봉사단과 유관기관 협력조직을 통해 사회적 가치를 실천하고 있으며, 지역농촌 및 전통시장 농산물 구매, 지역아동 후원사업 등을 펼쳐 지난해 ‘지역사회공헌 인정기업’으로 2년 연속 선정된 바 있다.