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대덕밸리과학소식/한국원자력연구원

연구용 원자로 HANARO 완전 정상화

2011년 2월 20일 '방사선 백색 비상' 발령됐던 한국원자력연구원 내 연구용 원자로 하나로(HANARO)의 실리콘 반도체 생산 작업이 10월 17일부터 완전 정상화됐습니다.

원자력연의 하나로는 전 세계 NTD 반도체 수요의 약 15%를 담당하고 있다.

◆원자력연은 방사선 백생 비상 발령의 원인이 됐던 하나로의 중성자 핵변환 도핑(NTD) 장치 2개 중 NTD-1을 이용한 반도체 생산 작업을 이날부터 정상 가동했습니다.

NTD-1은 사고 당시 실리콘 소재 부력용 알루미늄 캔이 수면 위로 떠오르면서 기준치 이상의 방사선이 유출, 방사선 백색 비상의 직접 원인이 됐던 구조물입니다.

원자력연은 백색 비상 발령 이후 하나로 NTD 조사공 내부 구조물의 설계를 전면 변경해 재설치하고, 구조물 이탈 등 이상 여부를 사전에 확인할 수 있도록 운전 절차를 수정했습니다.

또 조사공 입구에 차단기를 설치하는 등 재발 방지 장치와 절차를 마련했습니다.
 
NTD는 부도체인 고순도의 실리콘(Si) 단결정을 원자로에 넣고 중성자를 쪼여 실리콘 원자핵 중 극미량을 인(P)으로 핵변환 시킴으로써 n-형 반도체로 변환시키는 기술입니다.

이는 실리콘에 인을 직접 확산시키는 화학 공정보다 인의 분포를 매우 균일하게 할 수 있는 장점이 있어 하이브리드 자동차 및 전기 자동차, 고속전철, 자기부상열차, 전기자동차, 풍력발전소 설비 등에 사용됩니다.

NTD-2는 앞서 지난 6월 가동을 재개했습니다.

◆갑상선 암 수술 후 남은 조직 제거 등 치료용으로  사용되는 방사성 요오드((I-131) 생산은 지난 3월 31일부터 재개됐습니다.

하나로는 국내 의료용 I-131 수요의 약 70%를 공급하고 있으며, 이는 1주일간 300∼400명의 환자를 치료할 수 있는 양입니다.

비파괴 검사에 쓰이는 이리듐(Ir)-192는 3월 15일 하나로 가동 재개 당시 때부터 생산되고 있다.

◆하나로의 또 다른 기능으로는 냉중성자(cold neutron) 생산이 있습니다.

냉중성자는 하나로에서 생성된 에너지가 높은 열중성자를 영하 259℃의 액체 수소를 이용해 극저온화한 것으로, 열중성자보다 에너지가 낮고 파장이 길어 나노와 바이오 영역 연구의 유용한 도구로 활용됩니다.