원자력연-세안에너텍, 방사능 깊이분포 현장측정 프로그램 개발

▲원자력연구원이 개발한 방사능 연속분포 현장측정 기술을 이용해 의료용 가속기 시설 내 방사화 구조물의 방사능 농도를 측정하고 있다.
▲원자력연구원이 개발한 방사능 연속분포 현장측정 기술을 이용해 의료용 가속기 시설 내 방사화 구조물의 방사능 농도를 측정하고 있다.

[이투뉴스] 국내 연구진이 원자로 건물 콘크리트속 방사능 오염정도를 원전 해체 전 현장에서 바로 측정할 수 있는 기술을 개발했다.

원자력연구원(원장 박원석)은 세안에너텍㈜(대표 박재석)과 ‘방사능 깊이분포 현장측정 프로그램’을 개발해 상용화 하기로 했다고 11일 밝혔다. 연구원에 따르면 원전 핵심 설비들이 장기간 중성자 등에 노출되면, 일부는 방사성물질로 변한다.

이런 방사화 구조물들은 원전 해체 시 방사성폐기물로 별도 관리되는데, 200리터 한 드럼당 1500만원 이상 비용이 소요된다. 방사화구조물을 정확하게 구별해 방사성폐기물량을 절감하는 것이 중요한 이유다.

하지만 원자로를 둘러싼 대형 구조물들은 성분과 중성자와의 거리에 따라 방사능 농도가 달라진다. 지금까지는 구조물에 직접 구멍을 뚫어 여러 깊이에서 시료를 채취했다. 시료를 실험실로 옮겨 단면별 방사능을 측정해야 하므로 시간이 오래 걸렸다.

특히 원자로 주변 콘크리트 벽면의 경우 중성자에 의해 1m 이상 깊이까지 방사화 돼 10개 이상의 단면시료가 필요했다. 기존 방식으로는 원전 해체 현장에 시추 장비를 이송‧설치하는 데에만 수일이 걸린다.

절단 시료 전처리와 검출기를 이용한 분석은 하나당 1시간으로 평균 10시간이 소요된다.

반면 원자력연구원 홍상범 박사팀이 개발해 세안에너텍에 이전한 '방사화 구조물 방사능 연속분포 현장 측정 알고리즘’을 이용하면 해체 현장에서 방사화 된 대형 구조물의 방사능 깊이 분포를 직접 측정할 수 있다.

시료 채취 단계를 생략하면서도 측정시간을 10분의 1 이상 단축한다. 연구진은 구조물의 깊이에 따라 감마선 스펙트럼이 변하는 현상에 주목해 자체 알고리즘을 개발했다.

구조물 내부로 들어갈수록 감마선 에너지가 줄어드는 특성을 기반으로 방사능 깊이 분포를 연속으로 계산한다. 기존에 사용하던 검출기에 바로 적용해 깊이별 방사능 분포를 역산할 수 있다.

실제 연구원은 고리 1호기와 의료용 가속기 시설 ‘사이클로트론’에서 실제 방사화된 콘크리트 구조물을 측정해 실효성을 입증했다. 국내서 관련특허 2건을 출원 완료했다.

앞서 지난 3월 원자력연구원은 정액기술료 5500만원에 매출액 5%를 경상기술료로 받는 조건으로 세안에너텍에 이 기술을 이전했다. 세안에너텍은 2018년에 설립된 방사선 관리 전문기업으로 향후 폐기물관리 등 원전 해체시장에 진출할 계획이다.

홍상범 해체기술연구부 책임연구원은 “방사능 분포를 현장에서 정확하고 신속하게 파악할 수 있다면, 소요 시간 및 비용을 크게 단축할 수 있다”며 “국내에서도 원전해체 시점이 한발 가까워진 만큼 이번 기술이 해체사업에 효과적으로 활용되길 기대한다”고 말했다.

이상복 기자 lsb@e2news.com 

저작권자 © 이투뉴스 무단전재 및 재배포 금지