Korea.Amigo

한마당 테마) 미래원자력기술관 >중성자 조사시험 기술 및 방사화 분석 기술 개발

한마당 테마) 미래원자력기술관
>중성자 조사시험 기술 및 방사화 분석 기술 개발

연구개발 배경
최근 우리나라는 상용원전의 안정된 운영, 상용로 및 연구로 수출, 미래형원자로 개발 등 원자력 르네상스에 비할만한 세계 최고 기술 수준의 원자력 기술을 확보하고 있으며, 이를 더욱 발전시키기 위하여 다양하고 활발한 원자력 연구개발 프로젝트를 수행하고 있다. 이러한 다양한 연구개발을 성공적으로 수행하기 위해서는 국내유일 ‘하나로’를 이용한 상용로, 수출형연구로, 미래원자로 개발 및 검증에 필수적인 종합 재료/핵연료 조사장치 및 기술을 개발하여 조사특성 database를 확보해야 한다. 또한 최근 일본 후쿠시마 원전사고로 인해 가동중 원자로(특히 노후 원전의 계속운전)에 대한 안전성 우려가 급증함에 따라 원전 안전성 확보를 위한 정밀 조사시험 기술의 필요성이 급증하고 있다.

성과물의 우수성
연구로는 상용 원전에 비해 중성자 세기가 매우 크므로 원자로 주요 재질이 설계수명동안 받을 중성자 조사량을 단기간에 받을 수 있는 환경을 제공해 준다. 원전의 안전성에 매우 중요한 원자로 압력용기의 경우 40년 설계 수명기간 동안에 받을 중성자 조사량을 약 3일 만에 모두 받을 수 있게 해주어 단기간에 원자로 구조재의 안전성을 평가할 수 있다. 본 연구를 통하여 개발된 다목적 연구로인 ‘하나로’를 이용한 조사시험 기술 및 시설은 세계 최고 기술적 수준으로 현재 우리나라 고유의 수출용연구로, 중소형원자로, 미래원전 등의 개발 및 설계검증에 중요하게 활용되고 있다.

성과내용
<기술원리>
원자로에 사용되는 재료의 경우 사용 기간 중 중성자 조사를 받게 되어 점차 재료특성이 나빠지게 되므로 원자로에 사용되는 모든 재료는 사용수명기간 중에 건전성을 유지함을 증명해야 한다. 반면 원자로의 사용기간은 40년 이상이므로 본 연구를 통해 개발된 연구로의 조사장치를 이용하여 비교적 짧은 기간에 사용재료의 중성자 조사 건전성을 확인할 수 있으며, 핵연료의 성능을 확인할 수 있다.

<성과내용>
다목적연구로인 ‘하나로’를 이용하여 상용로, 연구로, 미래형원자로 등에 사용되는 재료 및 핵연료의 성능 및 조사특성을 실제 원자로와 유사한 환경에서 단기간에 평가할 수 있는 장치 및 기술임.
- 재료 및 핵연료 중성자 조사 시험용 캡슐 및 관련장치

기대효과
연구로를 이용하여 단기간에 중성자 조사시험을 수행할 수 있는 조사시험용 캡슐은 상용원전의 안전성 및 계속운전 연구를 위한 재료 조사특성 database 얻는데 활용될 것이며, 현재 우리나라가 중점적으로 추진하고 있는 상용원전 및 연구로 기술수출 및 미래원자력 기술개발 분야에 핵심적으로 활용되어 세계 최고의 원자력 기술 경쟁력을 확보하는데 기여할 것이다. 또한 국내 가동 원전의 안전성 정밀평가를 통한 원전 건전성 평가를 통해 최근 일본 후쿠시마 원전사고로 악화된 원자력에 대한 국민이해 및 신뢰도를 증진시킬 수 있다.

에피소드
다목적연구로인 ‘하나로’를 운영하고 있는 우리나라의 경우 연구개발 초기에는 다수의 연구로를 보유하고 있는 원자력선진국들로부터 거의 관심을 받지 못했지만, 다목적연구로라는 제한점을 극복하고 단기간에 세계 최고 수준에 근접한 조사시험 기술을 확보함으로써, 최근 해외로부터 공동연구 의뢰가 증가하고 있다(I-NERI Project(미), ITER(유럽), Westinghouse(미) 등). 또한 세계적으로 연구로의 모범적인 활용 모델로 평가받아 이와 연관되어 요르단 연구로를 포함한 연구로 기술수출에도 크게 기여하고 있다.

한마당 테마) 미래원자력기술관 >동위원소 개발 및 이용기술 개발

한마당 테마) 미래원자력기술관 >동위원소 개발 및 이용기술 개발

연구개발 배경
1. 국가 미션 중의 하나인 국내 유일의 연구용 원자로를 통한 동위원소 개발하고 생산
2. 동위원소를 이용한 응용기술개발(방사성의약품 개발, 산업 진단)을 통해 국민의료혜택과 산업 활성화의 증진

성과물의 우수성
1. 국가 유일의 원자로 동위원소 개발 및 생산체계
2. 세계 수준의 방사성의약품 개발기술
3. 새로운 동위원소 개발 및 동위원소 발생기 국내외 특허 획득
4. 정확한 산업진단을 통한 plant 시설 안정성 유지

성과내용
<기술원리>
1. 중성자를 원자에 조사시키면 방사성 동위원소가 생기며 이를 분리 정제하여 생산된 동위원소는 크게 의학적으로 질병의 진단/치료에 이용되며 산업체에서 비파괴검사와 산업체 진단으로 사용된다.
2. 이러한 일련의 행동을 더욱더 활성화하기 위해 새로운 동위원소를 개발하고 동위원소를 이용한 의약품개발과 산업진단 system을 확립하였다.

<성과내용>
1. 석유고도화 설비 플랜트 모형
2. 제한 각 이동형 감마선 단층 측정 장치
3. I-125 seed 제조장치
4. 동위원소 발생기
5. 방사성의약품 및 방사선원 등

기대효과
1. 개발된 방사성동위원소, 방사성의약품을 의료용 진단 및 치료에 적용하여 국가 의료 복지에 향상
2. 산업 공정 진단을 통한 plant 시스템의 가동을 효율적 관리
3. 국내 동위원소 시장 활성화에 기여

국가 원자력연구개발 성과한마당2012

2012 Nuclear Science & Technology Festival

주제 : 보다 안전하고 더욱 풍요로운 세상을 만드는 원자력연구개발

일시 : 2012. 8. 30(목) ~ 9.2(일) 4일간

장소 : 서울 삼성동 코엑스Coex A Hall 3,4

주최 : 교육과학기술부

주관 : 한국원자력연구원, 한국연구재단

원자력에 대해서 더욱 자세히 알수 있는 기회!!

오는 2012년 원자력에너지에 대한 올바른 인식을 심어주고 원자력 대국민 축제의 장이 될 「국가 원자력연구개발 성과한마당2012」가 열립니다.

국가원자력연구개발성과한마당에 대해 더 자세한 부분은 아래에 블로그나 트위터 홈페이지를 방문해주세요.^^

블로그 : blog.naver.com/nuclear2012

트위터 : twitter.com/NuclearRnD

홈페이지 : http://www.nuclearstfestival.com/

한마당 테마) 미래원자력기술관 >중성자 산란장치 개발 및 이용기술 개발

한마당 테마) 미래원자력기술관
>중성자 산란장치 개발 및 이용기술 개발

연구개발 배경
연구용원자로인 하나로는 국내 유일의 중성자원으로 중성자빔을 생산하는 능력을 갖추고 있다. 중성자 산란장치는 하나로에서 생산된 중성자빔을 이용하여 물질구조를 분석하는 장치로 중성자 산란장치를 활용하면 다른 분석장치로는 분석할 수 없는 재료내부의 물질 구조 및 동역학 정보들을 얻을 수 있다. 본 연구팀에서는 연구용원자로를 활용한 중성자 산란장치를 개발하였고 동시에 관련 이용기술 및 핵심 부품도 함께 개발하였다.

성과물의 우수성
현재 하나로에는 가동중인 것과 개발중인 것을 합하여 총 16기의 중성자빔 산란장치가 있다. 이중 열중성자를 활용한 중성자잔류응력장치는 깊이 분해능 면에서 세계 최고 기록을 수립한바 있고 냉중성자를 활용한 40m 중성자소각산란장치는 세계 3위권의 성능을 가지고 있어 미국, 일본, 호주등 선진국 연구자들의 이용도 활발히 이루어 지고 있다. 또한 자체개발한 중성자 산란 관련 핵심부품인 중성자 가이드와 중성자 검출기는 커다란 수입대체 효과를 가져왔고 검출기의 경우 일본과 체코로 기술수출이 이루어진 바 있다.

성과내용
<기술원리>
중성자빔을 일정한 파장을 가지는 중성자빔으로 변화시킨후(단색화) 재료에 입사시키면 여러 각도로 중성자빔이 튀어나오게 되고(산란현상) 이 정보를 수집하면 재료 내부의 구조정보를 얻을 수 있다. 또한 복잡한 물체에 중성자빔을 입사시킨후 투과된 중성자빔을 영상화(사진) 하면 병원에서 촬영한 X-선 사진과 같은 물체의 내부구조를 알 수 있는 영상을 얻을 수 있다. 이러한 산란이나 영상 정보들은 중성자 발생시설(연구용원자로)에 개발, 설치된 중성자 산란장치를 통해서 얻어지게 된다.

<성과내용>
- 열중성자 산란장치 개발
- 냉중성자 산란장치 개발
- 중성자 가이드 및 중성자 검출기 개발

기대효과
- 하나로는 중성자를 이용한 첨단연구기반을 보유한 시설로서 기초 및 응용연구, 산업적 활용, 국제적 공동연구 및 활용 등 ‘거대연구시설’ 특유의 학문적, 기술적, 산업적으로 방대한 파급효과가 예상됨
- 원자력기술(RT)과 NT, BT, ST, 전통기반 주력산업 등의 융합기술 개발을 통하여 과학기술의 국제 경쟁력 및 산업기술 강화에 기여할 것임
- 하나로 이용시설 활용 극대화와 기간투자효과 달성, 원자력의 평화적 이용에 대한 대국민 홍보효과 및 이해도 증진, 환경, 생명과학분야 이용 기술 개발에 의한 국민복지, 보건 도모에 따른 경제적 파급효과가 있음