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우주항공용 나노반도체 내방사화 기술 개발

연구원과 포항공과대학교가 공동으로 우주항공용 나노반도체 내방사화 기술을 개발했다.

첨단방사선연구소 강창구 박사 연구팀이 포항공대와 공동 연구를 통해 양성자에 의한 나노반도체 오류를 대폭 억제한 내방사화 기술을 개발했다. 이 기술은 원자층 증착 방식을 활용해 나노반도체 표면에 10나노미터(nm) 두께의 산화알루미늄(Al₂O₃) 패시베이션 층을 쌓아 외부와 물리적으로 분리하는 기술이다. 양성자가속기 실험을 진행한 결과 해당 기술이 양성자 조사에 따른 반도체의 전기적 특성 변화를 매우 효과적으로 억제함을 확인했으며, 연구 결과는 국제학술지인 나노컨버전스(Nano Convergence) 1월호에 게재됐다.

우주방사선의 80 % 이상이 양성자인 만큼, 양성자의 영향으로부터 반도체를 보호하는 이 기술은 차세대 우주항공용 나노반도체의 내방사화 시스템 구현을 위한 핵심기술이 될 것으로 기대된다.

합성염료, 폐플라스틱도 미생물이 해결!
친환경 기술 개발

정종현 박사 연구팀이 방사선을 이용해 개발한 고성능 난분해성 오염물 제거 균주의 성능을 확인하고 있다.

첨단방사선연구소가 인천대, 한국과학기술연구원과 공동으로 방사선을 이용한 고효율 친환경 미생물을 개발했다. 이 미생물은 난분해성 오염물질, 특히 합성염료와 폐플라스틱을 친환경적으로 분해한다. 현재는 락카아제 효소를 이용하나, 효소의 개량이 복잡하고 시간이 많이 소요되는 한계가 있다.

정종현 박사 연구팀은 구리 이온 농도가 높을수록 락카아제가 활성화된다는 점에 착안해, 방사선으로 구리 이온 내성을 강화한 미생물 균주를 개발했다. 이 균주는 구리 이온 농도가 10 밀리몰(mM)인 환경에서도 생장이 가능하며, 락카아제 활성도가 기존보다 2.6배 높고, 합성염료 분해 효과도 개선됐다.

연구팀은 향후 이 균주를 활용해 재활용할 수 있는 기능성 소재를 생산하는 균주를 개발할 예정이다. 연구 결과는 국제 학술지 엔바이러멘탈 리서치(Environmental Research)에 게재됐다.

방사성폐기물 포장 쉬워진다!
국내 최초 비분산 포장재 사용 승인

연구원이 국내 최초로 비분산 포장재 사용 승인을 받았다.

연구원이 입자성 방사성폐기물의 확산을 차단할 수 있는 ‘소프트백’ 포장재를 개발하고, 한국원자력환경공단(KORAD)으로부터 국내 최초 사용 승인을 받았다. 현재는 전용 포장재가 없어 체 분리와 고정화 공정을 거치는데, 이 과정에서 폐기물 부피가 증가해 처분 비용이 약 2배 상승한다.

은희철 박사 연구팀이 개발한 소프트백은 폴리프로필렌 원단과 고강력사를 사용한 특수 봉제 방식을 적용했으며, 낙하 및 침수 시험을 통과했다. 이 소프트백을 사용하면 입자성 폐기물을 바로 포장하고 영구 처분할 수 있어 처리소요시간이 90 % 이상 단축된다.

이 기술은 3월 국내 특허를 출원하고 4월 ㈜오르비텍에 기술을 이전했으며, 5월부터 이 소프트백을 활용해 연구원 자체 폐기물의 포장 작업을 진행할 계획이다.

차세대 원자로 SFR 핵연료 피복관 난제 해결

연구원이 SFR 핵연료 피복관을 보호하는 펄스-역전류 방식의 코팅 기술을 개발했다.

연구원이 소듐냉각고속로(SFR) 핵연료와 피복관의 화학반응으로 인한 피복관 손상 난제를 해결했다. 기존 방식에서는 피복관 내부 크롬 코팅층에 불순물이 포함돼 균열이 발생했는데, 여승환 박사 연구팀이 펄스-역전류 전해도금 방식을 사용해 55 ℃에서 30분간 균일하게 크롬을 코팅하는 기술을 개발했다. 이 기술은 피복관 내부를 20 마이크로미터(μm) 두께로 균일하게 코팅하며, FCCI 모의실험에서도 피복관 열화가 일어나지 않아 안전성을 크게 개선했다. 소구경(외경 7 mm) 튜브에도 적용가능한 이 기술은 다른 산업 설비 및 부품 제작에도 활용될 전망이다.

이번 연구 결과는 국제학술지인 저널오브뉴클리어머터리얼즈(Journal of Nuclear Materials)에 게재됐으며, 기술이전도 계획 중이다.

유승호 박사, 美 에너지부 지원
IAEA 전자빔가속기 사업책임자 선정

방사선융합연구부 유승호 박사

연구원 방사선융합연구부 유승호 박사가 미국 에너지부(DOE)에서 지원하는 국제원자력기구(이하 IAEA) 전자빔가속기 사업의 책임자로 선정되어 5월부터 2년간 IAEA 본부에서 근무한다.

유승호 박사는 환경공학 전공으로 방사선을 이용한 환경오염 처리 및 복원 기술을 개발하는 연구를 다수 수행하며 연구원의 방사선공업환경연구부장을 역임한 바 있다. 또한 국내 최초로 이동형 전자빔가속기를 제작하고, 이를 활용한 다수의 IAEA 국제기술교류 및 공동연구, 아태원자력협력협정 사무국(RCARO) 교육프로그램을 진행하는 등 방사선 이용 환경복원 분야 국제 전문가로 평가된다.

한편 전자빔가속기 사업은 환경친화적이고 경제적인 방사선 응용 기술 개발을 목표로 지난 2024년 시작된 사업이다. 유승호 박사는 특히, 이동형 전자빔가속기와 고정형 고에너지 전자빔가속기 관련 기술을 전 세계에 보급할 계획이다.

주한규 원장·송철화 박사, 과학기술훈장 혁신장 수훈

주한규 원장이 ‘과학기술훈장 혁신장’을 받고 있다.

2025년 과학·정보통신의 날 기념식에서 연구원 주한규 원장과 송철화 책임연구원이 ‘과학기술훈장 혁신장’을 수훈했다. 이번 포상은 과학·정보통신 분야의 우수한 기여를 인정하는 정부포상으로, 총 157명의 유공자가 선정됐다.

주한규 원장은 원전설계 핵심코드와 가상원자로 기술개발을 통해 원자력 기술의 국제적 위상을 높이고 에너지 안보 강화에 기여한 공로를 인정받았다. 송철화 책임연구원은 과학기술 정책 지원 및 입법 활동에서 기여를 평가받았다.

두 사람은 연구원 직원과 동료들에게 감사의 뜻을 표하며, 앞으로도 과학기술 혁신을 위해 지속적으로 노력할 것이라고 밝혔다.