의료용·산업용 동위원소 생산 및 공급 안정화 가능
정비 기간중 AI 기반 이상 징후 탐지 시스템 적용
한국원자력연구원(원장 박원석)은 국내 유일의 연구용 원자로 ‘하나로’가 지난 2일 100주기 운전을 성공적으로 마무리하고 3주 동안의 정비를 마친 후 101주기 운전에 들어섰다고 24일 밝혔다.
원자력연구원은 “하나로 101주기 운전을 6월 22일 시작해 7월 20일 완료할 계획”이라며 “하나로 운전 주기는 한 주기에 4주 가동하며, 주기 사이에 2~3주의 정비 기간을 가진다”고 밝혔다.
하나로는 원자력연구원이 설계·건조한 열 출력 30MW급 고성능 다목적 연구용 원자로로, 방사성동위원소 생산, 중성자 이용 등에 다양하게 활용한다. 앞서 하나로는 지난 5월 7일부터 이번 달 2일까지 100주기 운전을 마친 바 있다.
하나로가 본격적으로 정상가동하면서 소아암치료용 방사성의약품에 쓰이는 I-131의 생산이 다시 가능해, 앞으로 주당 12큐리(Ci, 1큐리는 라듐 1g의 방사선량)를 하나로에서 정기적으로 생산할 경우, 소아암치료용 방사성의약품인 mIBG 국내수요를 모두 충당할 수 있을 것으로 원자력연구원은 기대하고 된다.
특히 원자력연구원은 그동안 수입에 의존하던 산업용 비파괴검사용 선원 Ir-192는 이번 101주기에 30,000큐리를 생산하는데, 연간 국내 비파괴선원 생산기업 수요인 약 200,000큐리를 전량 충당할 수는 없지만, 향후 생산량을 늘려갈 계획이다.
또한 국내외에서 수요가 증가하고 있는 치료용동위원소인 Lu-177의 생산기술개발도 본격적으로 추진한다. 그동안 하나로가 가동정지되면서 해외 연구용 원자로를 활용했지만, 이제는 하나로를 이용할 수 있게 된 만큼 동위원소 개발에 속도를 낼 수 있을 것으로 원자력연구원은 보고 있다.
원자력연구원은 이번 101주기에는 48건의 중성자 빔을 이용한 국내 산학연의 실험이 제안돼 있고, 앞으로 하나로가 안정적으로 운영될수록 기초연구나 산업기술 개발을 위한 외부 기관의 빔 타임 배정 제안은 점점 증가할 것으로 예상하고 있다.
또한 중성자조사시험 분야에서는 101주기에 핵융합로용 재료와 기장연구로용 핵연료의 노내 시험을 100주기에 이어서 계속 수행한다.
이와 함께 의료용 동위원소 생산을 위한 고밀도 Fission Moly Target(Mo-99 생산용 핵분열성표적)의 노내 시험과 원자력발전소에 적용을 목표로 개발 중인 장수명 노내계측기의 핵심재료인 SPND(Self-Powered Neutron Detector?자기출력형 중성자 검출기)의 연소시험도 진행한다.
중성자방사화분석 분야에서는 국내 대도시에 유입되는 미세먼지의 특성 평가를 통한 오염원의 추적을 위해, 서울 및 대전 지역에서 포집한 다량의 미세먼지 및 초미세먼지에 존재하는 미량원소를 분석하는 업무가 본격적으로 시작되며, 차세대 반도체 소자로 각광받고 있는 SiC(Silicon Carbide?탄화규소)에 대한 극미량 분석 기술 확립을 위한 연구도 수행할 계획이다.
한편, 원자력연구원은 이번 하나로 101주기 운전 시작 전 정비기간 동안 인공지능(AI) 기반 이상 징후 탐지 시스템을 적용했다. 과거 정상운전 주기의 운전데이터를 인공지능 기술로 분석해 규칙을 찾아내어 새로운 운전데이터가 이 규칙을 만족하는지를 확인함으로써 이상여부를 판단하는 시스템이다.
인공지능(AI) 기반 이상 징후 탐지 시스템은 약 200개 이상의 계측 신호를 동시에 분석할 수 있으며, 운전원에게 이상상황을 보다 빠르게 예측하고 전달할 수 있다. 올해 말까지 시험 운영을 통해 AI 기반 이상탐지 기능을 고도화해 하나로의 운영 효율과 안정성을 한층 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.