- 원자력연, 해상 부유식 현장방사능분석시스템 개발  -

- 국내 주요 연안 고정배치를 통해 해양환경 및 수산업 보호 기대  -

□ 현재 우리나라는 국내 해역의 다양한 지점에서 주기적으로 바닷물 시료를 채취해 방사능 분석과 감시를 수행하고 있다. 해양 환경 전반에 대한 정확한 감시를 위해 표층해수, 수심별 해수 등 다양한 시료를 함께 채취해 분석하는데, 시료를 실험실로 운반해 분석하기 때문에 시간이 오래 걸리고 비용이 많이 발생한다. 이런 한계를 극복하기 위해 최근 해상에서 바로 정밀 분석할 수 있는 시스템이 개발됐다.

□ 한국원자력연구원(원장 박원석)은 국내 주요 연안에 고정 배치해 직접 시료를 채취하고 주기적으로 방사능을 분석하는 ‘해상 부유식 현장방사능분석시스템(MARK-U3※)’을 개발했다고 25일 밝혔다. 

    ※ MARK-U3: Monitoring of Ambient Radiations of KAERI – Underwater #3

ㅇ 고분해능 감마선검출기를 이용해 방사성세슘, 방사성요오드 등 방사성물질을 해상에서 신속하고 정확하게 측정․분석할 수 있다. 이번 기술개발은 과학기술정보통신부 원자력연구개발사업의 지원을 받아 진행됐다.

사진1. 원자력연구원이 해상 부유식 현장 방사능분석시스템(MARK-U3)을 개발했다

(왼쪽부터) 정성엽 선임연구원, 지영용 책임연구원, 최유미 연구원

□ 연구원 지영용 박사 연구팀은 해상 환경과 지상 환경의 차이에 주목했다. 바다는 배경방사선※이 매우 낮고, 해수의 밀도가 공기보다 약 1,000 배 높아 주변 방사선의 영향을 적게 받는다. 덕분에 새롭게 개발한 해상 부유식 현장방사능분석시스템은 시료를 채취해 육상에서 분석하는 기존의 방식과 비교해, 아주 미미한 양의 방사성물질도 측정할 수 있다는 장점을 갖는다.

    ※ 배경방사선: 일반적으로 지표면에는 우라늄, 토륨 등에 기인한 많은 양의 천연방사성핵종들이 존재하는데, 이들에 의해 방출된 감마선이 지상 대기환경에서의 배경값(백그라운드값)으로 존재한다. 그러나 수중에는 이런 천연방사성핵종들이 거의 없기 때문에 배경방사선 값이 매우 낮다.

ㅇ 추가로, 별도의 운반 과정 없이 현장에서 15분 주기로 시료를 채취해 자동으로 방사능 분석을 진행하고 그 결과를 육지로 송신해 감시 효율성을 극대화할 수 있다.

사진2. 해상 부유식 현장 방사능분석시스템(MARK-U3) 내부 모습

□ 연구팀은 연안에서 흔히 볼 수 있는 부표 형식의 원통형 상자에 물시료 채취와 방사능측정, 데이터통신에 필요한 모든 구성물을 설치했다.

ㅇ 상자에는 고분해능의 감마선검출기, 2리터 용량의 물시료 용기, 특정 깊이에서의 물시료 채취 및 배수를 위한 펌프, 검출기와 펌프에 대한 제어시스템, 내장배터리, 위치확인을 위한 GPS와 통신을 위한 블루투스 장치까지 빼곡하게 담겨있다.

□ 연구팀은 현장방사능분석시스템을 더욱 고도화해, 최종 상용화 제품을 개발할 수 있도록 산업계와 협력을 강화할 계획이다.

ㅇ LTE 라우터를 부착해 통신 기능을 강화하고, 수심별 주기적 물시료를 채취할 수 있는 더 정밀한 펌프장치와 내장배터리 충전을 위한 태양전지를 부착하는 등 다양한 업그레이드가 예정돼 있다.

사진3. 해상 부유식 현장 방사능분석시스템(MARK-U3) 배치 모습

□ 현장방사능분석시스템을 향후 국내 연안과 근해 주요지점에 배치하면 하천, 연안 등으로의 방사성물질 누출뿐만 아니라 후쿠시마 오염수와 같이 해양을 통해 국내로 유입될 수 있는 방사성물질에 대해서도 신속한 탐지와 실시간 현장 분석이 가능하다.

□ 연구를 주도한 지영용 박사는 “이번에 개발한 시스템은 바다에서 직접 실시간 방사능 분석을 가능하게 하는 의의가 있다.”라며 “지속적인 검증 및 보완을 통해 제품 개발을 완료해, 국내 해양환경 보호를 위한 방사능 감시체계 강화에 기여하겠다.”라고 말했다.