한국원자력연구원(원장 김종경)의 연구용 원자로 하나로(HANARO)가 2월 10일 0시를 기해 운전시간 3000일을 기록했다. 하나로가 1995년 2월 8일 첫 임계(원자로에서 외부 도움 없이 핵분열 연쇄반응이 지속되기 시작하는 현상)에 도달해 운전을 시작한 지 약 19년 만이다.

하나로는 한국원자력연구원이 자력으로 설계‧건조한 열출력 30MW급 고성능 다목적 연구용 원자로로 연구개발에 필수적인 중성자속을 지닌 거대 원자력 연구시설로, 지금까지 1,015개 기관의 7,755명의 연구자들이 하나로를 이용해 각종 연구를 진행했다.

하나로는 그동안 비파괴 검사, 정량 측정기기 등 산업용 방사성 동위원소 168만 2천 퀴리(Ci), 암진단 및 치료 등 의료용 동위원소 1만2천 퀴리를 각각 생산해 국내 수요 70%를 관련 업계에 공급했다. 보통 암 환자 1명에게 100 밀리퀴리(mCi)를 사용 사용하므로 지금까지 12만 3천여 명이 치료용 방사성 동위원소의 혜택을 본 것과 같다.

다목적 연구용 원자로인 하나로는 발전용 원자로와는 활용 범위가 크게 다른 데, 발전용 핵연료 및 노(爐)재료 조사시험을 비롯해 방사성 동위원소와 규소 반도체 등 산업 및 의료제품 생산, 중성사 빔을 이용한 기초연구 및 첨단 소재개발 등에 쓰인다.

하나로가 발생시키는 중성자 빔은 물질 내부를 들여다 볼 수 있을 뿐 아니라 특성을 변형시켜 새로운 물질을 만들어낸다. 수소연료전지나 엔진배부, 토양 속 인삼뿌리, 항공기 부품, 폭발물, 문화재 등을 파괴하지 않고 내부 정보나 결함을 확인할 수 있어 중성자를 이용한 비파괴 검사를 국내외 연구자들에게 개방하고 있다. 2010년 완공된 ‘냉중성자 연구시설’은 나노 및 바이오 연구를 위한 핵심 기술인 측정과 분석에 이용되고 있다.

산업용 소재의 수명과 직결되는 ‘잔류응력’도 하나로의 중성자 잔류응력 측정 장치로 정확히 확인할 수 있다. 원자력 및 기계부품 산업에 활용되는 인코넬 튜브, 스테인리스 스틸 용접 시편 등의 잔류응력 측정이 이뤄지고 있으며, 지난 2011년 80mm 두께의 대형 선박용 간판의 잔류응력 측정에 성공해 세계 최고의 기술력을 보유하고 있다.

핵연료나 원자로에 사용되는 부품들은 수명기간 동안 방사선에 노출되면 재료의 특성이 변형되어 성능에 영향을 줄 수 있어 노내 성능 시험이 필수적인데, 발생시키는 중성자 양이 세계 10위 권인 하나로는 1년 내외의 조사시험으로 그 영향을 확인 할 수 있다.

이밖에도 중성자 도핑을 이용한 고품질 반도체 생산, 질병진단 및 암치료용 동위원소 개발 등 경제 활성화와 국민 복지에 기여하고 있으며 이 분야의 성과가 인정되어 한국원자력연구원은 2017년 완공을 목표로 방사성 동위원소와 실리콘 반도체 생산을 주목적으로 하는 신형 연구로를 부산 기장에 건설하는 프로젝트를 진행 중이다.

산업‧의료용 동위원소 생산, 중성자 이용 실험, 노내조사시험 등 연구용 원자로가 수행할 수 있는 모든 기능을 갖춘 하나로는 가동 3000일 간 안전한 운영 노하우를 기반으로 명실상부한 세계 최고의 다목적 연구로로 자리 매김하게 됐다. 한국원자력연구원은 가동 3000일을 기념해 12일 오후 하나로 관련 연구자들이 참석한 가운데 간단한 기념 행사를 가질 예정이다.

임인철 연구로이용연구본부장은 “하나로를 참조 모델로 하는 연구로를 2009년 요르단에 수출하는 쾌거를 이루며 국위선양과 산업발전 효과를 냈을 뿐 아니라 최근에는 말레이시아 연구로 개조사업을 성료, 네덜란드‧남아공‧사우디 등 신규 연구로 건설 사업 수주에 노력을 기울이고 있어 세계 과학기술과 산업발전에 기여하는 창조경제 실현에 하나로가 큰 역할을 하게 될 것”이라고 말했다. <끝>