교육과학기술부는 수출 및 동위원소 생산용 원자로를 추가로 건설하기 위한 준비작업에 들어갔다. 이는 지난 1995년에 준공한 대전광역시의 '하나로'에 이은 두 번째 시설이며, 2,500억원을 투입하는 차세대 연구용 원자로다. 특히, 이 원자로는 핵분열 때 생성되는 중성자를 활용해 물질의 구조연구 및 신물질 개발 등 중성자 과학, 의료용 및 산업용 방사성동위원소 생산, 핵연료와 원자로 구조재 등 재료의 안전성 시험 등에 다양하게 활용되는, 향후 15년간 최대 20조원대의 세계시장에 진출할 최첨단 고부가가치 시설이다. 익산시는 향후 교과부에 연구용 원자로 유치 신청서를 제출하고 본격적인 유치경쟁에 뛰어들 예정에 있다. 익산시의 경우 종합의료과학산업단지가 조성되고 방사선 의료산업이 집적화 되고있는 등 사업의 연계성과 입지적 차별성에서 우위를 점하고 있다는 강점을 부각시킨다는 전략이다. 익산에 세계적으로 몇개 되지 않은 이 연구용 원자로까지 들어서면 익산시는 국제적인 의료산업의 메카로 우뚝 설 것이라는 기대를 모으고있다. 이 사업 유치에 전방위적인 힘의 결집이 요청되고 있다.<편집자 주>

의료용 원자로는 방사성동위원소를 생산하는 원자로로, 우라늄 핵분열 과정에서 발생하는 열을 이용해 전력을 생산하는 발전용 원자로와는 다르다. 의료용 원자로를 통해 생산하는 의료용 동위원소는 환자의 체내에서 영상기기가 검출할 수 있는 에너지를 방출하는 것으로 현재는 암치료나 의료영상 분야에서 표준으로 자리잡아가고 있다.

연구용 원자로는 핵분열 때 생성되는 중성자를 활용해 물질의 구조연구 및 신물질 개발 등 중성자 과학, 의료용 및 산업용 방사성동위원소 생산, 핵연료와 원자로 구조재 등 재료의 안전성을 시험하는 조사시험 등에 다양하게 활용된다.

그러나 이를 생산할 수 있는 원자로가 캐나다와 네덜란드 등 전 세계적으로 5기에 불과하고 이마저도 대부분이 50년 이상된 곳들로 시설과 장비면에서 노후되었다.
이러한 의료용 원자로를 익산에 유치할 경우 거의 전량 수입에 의존하는 방사성동위원소를 연구용원자로를 활용해 국내 소비량의 최대 30%까지 공급해 수입 대체효과를 거둘수 있고, 세계적인 방사성동위원소 수출국가로 자리매김할 뿐만 아니라 20조원 규모로 예상되는 세계 연구시장에 대응할 수 있게 된다.

 

 

교육과학기술부는 지난달 14일 수출용 신형연구로 개발 및 실증사업으로 수출 및 동위원소 생산용 연구용 원자로를 추가 건설키로 하고 예비타당성조사 대상 사업으로 선정했다.
이 사업은 총 현재 국내 유일하게 1995년 4월 대전광역시에 준공한 연구용 원자로인 '하나로'에 이어 2,500억원의 국고를 들여 수출과 동위원소 생산을 겨냥한 차세대 연구용 원자로를 추가로 건설하는 것이다.

핵연료 형태, 노심.구조물 재료, 구동제어장치 등을 최신 기술로 채택한 20메가와트급 연구로를 내년부터 2년간 설계 후 2015년까지 건설한다는 게 교과부의 계획이다. 수출에 적합한 연구로를 국내에 1기 더 건설해 향후 15간 최대 20조원 규모로 예상되는 세계 연구로 시장에 대응하고, 의료진단용 동위원소 생산을 확대하겠다는 구상이다.

현재 이러한 연구용 원자로 유치를 희망하는 지자체는 익산시를 비롯한 부산광역시, 대구광역시, 울산광역시, 경주시, 정읍시 5개 이다. 각 지역별로 원자로와 관련된 좋은 유치 조건들을 가지고 있고 경쟁이 과열되면서 자칫 물거품이 되지 않을 까 우려가 높아 지역 정관계와 지역사회의 특별한 관심이 더욱 더 강조되고 있다.

 

 

유치를 희망하고 있는 부산광역시 기장군의 경우 현재 추진하고 있는 동남권에 핵 과학특화단지 조성계획과 연계한다는 전략이다. 현재 기존 고리1-4호기를 운영하고 있고, 신고리 1호기를 건립중에 있다.

부산광역시는 올해 원자력의학원을 개원하고 중입자가속기센터를 건립 중에 있어 상당히 유력한 곳으로 꼽히고 있다. 대구광역시도 신서 첨단의료복합단지 조성과 연계한다는 계획이다. 울산광역시는 2012년 3월에 개원할 국제원자력전문대학원과 연계하고 신고리 2-4호기 건립과 연계한다는 방침이고 대구와 울산지역은 제2원자력연구원 유치와도 연계한다는 계획이다. 경주시는 양성자가속기연구센터 및 방사성폐기물처분장과 연계한다는 전략을 세우고 있을 뿐만 아니라 기존 월성1-4호기를 운영하고 있고 신월성 1,2호기를 건립중에 있어 이들 지자체 모두 강력한 라이벌로 자리하고 있어 힘든 유치경쟁이 이뤄질 전망이다. 전북에서도 정읍시가 한국원자력연구원 정읍방사선과학연구소와 연계한다는 전략을 구상하고 있다.

익산시는 현재 전라북도와 함께 방사선융합기술을 지역의 전략산업으로 육성하고 있으며, 익산시는 함열읍 일원에 330억원을 들여 50만㎡ 부지를 종합의료과학산업단지로 조성하고 있어 방사성의약품 및 의료기기분야를 특화하여 국립연구소 및 기업유치를 적극적으로 추진한다는 전략이다. 게다가 이 단지에는 지식경제부의 방사선영상기술센터가 2012년까지 들어서 더욱 좋은 여건이다.

이 사업은 정치적 논리에 의해 결정될 소지가 많아 전북도와 정치권의 뒷받침이 절실한 실정에 있다.

 

 

교육과학기술부가 시행하는 이 연구용 원자로 건설사업은 '연구로 및 활용시설 설치'를 내용으로 2011년부터 2015년까지 5년간 실시되는 사업이다. 여기에 필요한 부지는 13만㎡로, 원자로 5천㎡, 부대시설 1만㎡를 합한 1만5천㎡의 연건평이 필요하다.
정부지원으로 2,500억원이 소요되는 이 사업은 20MW급 원자로에 1,710억원, 동위원소 생산시설에 380억원, Fission Mo 공정과 LEU 표적시설에 220억원, 중성자 조사시설에 60억원, 폐기물 처리시설에 130억원이 소요된다.

범희승 교수는 (대한핵의학회 회장)는 지난달 21일 익산시가 개최한 '아시아 방사선의료산업 첨단도시로의 발전을 위한 방사선 전문가 포럼'에서 "암진단 등 방사성의약품 시장이 급격히 성장하고 있고, 국민보건을 위한 방사성동위원소의 국내의료 기관의 안정적인 공급과 방사성동위원소 대량생산기술을 위한 원자로 건설이 필요하며, 우리나라 핵의학은 세계 4위로 세계시장을 선도할 역량이 있어 기반마련 및 의료용 방사선동위원소 관련 제도개선이 시급하다"고 강조하며 익산유치를 기원했다.

 

 

전세계에는 많은 원자로가 있으며, 에너지 이용, 중성자 이용, 플루토늄 생산으로 크게 나눌 수 있다. 연구용 원자로는 원자로에서 생기는 중성자를 이용하여 여러가지 연구를 하는 원자로이다.

중성자를 이용하여 초전도체, 형상 기억 합금, 신약 등 다양한 새로운 물질을 개발하고, 생명 현상에 대한 연구, 산업 구조물의 안전성 분석 등을 한다. 또한 중성자는 빛이나 X-선처럼 파동 성질도 가지고 있어서 원자 수준의 미시세계를 관찰하는데 쓴다. 전자 현미경, 원자 현미경, X-선 회절 장치로 볼 수 없는 경우에는 중성자로 이를 관찰하는 것이 가능하다.

항공기 터빈 날개, 미사일의 뇌관, 고고학적 유물, 방사성 물질 등의 비파괴 검사를 하거나, 고온 고압에서 물이 끓는 현상, 식물 뿌리가 영양을 흡수하는 특성, 건축 자재에 물이 스미는 현상, 자동차 엔진에서 연료가 분사되는 모습 등과 같이 X-선으로는 내부를 볼 수 없는 경우에 중성자를 사용한 연구가 가능하다.

현대 사회는 다양한 분야에서 방사성동위원소를 이용하는데, 이의 대부분을 중성자를 써서 만든다. 물질에 중성자를 쪼이면 원자핵의 식구가 늘어 불안정해지는 경우가 많다. 불안정한 원자핵이 안정 상태로 갈 때 내는 에너지를 방사선이라고 하고, 방사선을 내는 원소를 방사성 동위원소라고 한다. 다양한 방사성동위원소가 병의 진단이나 치료, 우수 작물 개발, 작물의 대사 연구, 식품 보존과 유해 물질 제거, 산업 공정 관리, 비파괴 검사, 공해 물질 제거, 댐의 안전성 분석 등 매우 광범위하게 이용된다.

미량의 시료 속에 들어 있는 극미량의 원소들을 분석하면 매우 유용한 정보를 얻을 수 있다. 중성자를 쓰면 미량의 시료를 그대로 보존하면서 이러한 분석을 할 수 있다. 머리카락 한 올을 중성자에 쪼여서 나오는 방사선의 특성을 분석하면 중금속 오염 정도, 영양 상태 등을 알 수 있다. 이 기술은 환경, 보건, 산업, 고고학, 범죄 수사 등 거의 모든 연구 분야에 활용되고 있다.
중성자는 원자력발전소의 안전성과 성능을 향상하는데 기여하고 있다. 원자로에서 사용할 연료, 재료, 장치, 방법 등을 새로이 개발하면 사전에 성능을 검증하여야 하며, 이러한 검증에 연구용 원자로는 꼭 필요하다. 많은 원자력발전소가 안전한 방법으로 설계 수명보다 훨씬 오래 운전되고 이용률이 향상되어 전기를 싸게 생산하고 석유, 천연 가스, 석탄의 소비를 줄이고 있다.

전력용 반도체 소자를 만드는 최고급 반도체와 일부 센서는 실리콘이나 게르마늄에 중성자를 쪼여서 만든다. 고속 전철, 수소 연료 전지 자동차, 해저 전력 전송 등은 연구용 원자로에서 생산하는 반도체 덕분에 가능하다.

중성자는 세포 단위에서 암 세포만 선별적으로 죽일 수 있다. 현대적인 치료법으로도 아직 인류가 치료에 성공하지 못하고 있는 악성 암에 매우 유망한 치료법으로 여겨지고 있다.
이같이 중성자의 쓰임새는 무궁구진하다. 이는 거의 모든 연구 분야에 활용되고, 곧바로 산업기술로 이어진다. 따라서 연구용 원자로는 우리 실생활에 있어서 꼭 필요한 연구 시설이라 말할 수 있다.

현재 세계에는 5기의 연구용 원자로가 있고 그 중 하나가 대전광역시에 1995년에 934억원 (내자 810억, 외자 124억)을 들여 설립한 연구용 원자로 '하나로'이다. 하나로는 앞서 열거한 대부분의 연구를 할 수 있도록 우리나라가 설계하고 건축한 다목적 연구용 원자로이다. 한 개의 원자로를 여러 목적에 사용하도록 설계하는 것이 쉽지는 않지만 그렇다고 여러 개의 연구용 원자로를 건설하고 운영하는 것은 더욱 힘들다. 따라서 '하나로'는 가능한 한 많은 것을 연구할 수 있도록 다목적으로 설계하였고, 여러 분야에서 세계적인 경쟁력 을 갖추고 있다. 아직 '하나로'에는 원자로의 성능을 충분히 활용할 수 있을 만큼 다양한 실험 장치가 구비되지 않았으나, 지속적으로 개발하고 있다. '하나로'는 평화적 이용을 목적으로 한 중성자 활용과 연구에 누구나 이용할 수 있도록 국내외에 문을 열어 놓고 있으며, 적합한 절차를 거쳐 이용할 수 있다. 한국원자력연구소는 이용자들이 '하나로'를 편리하게 잘 쓸 수 있도록 최선의 노력을 기울이고 있다.

현재 한국의 기술은 올해 1월 14일 한국원자력연구원-㈜대우건설 컨소시엄이 요르단 연구ㆍ교육용 원자로(가칭 JRTR) 건설 국제 경쟁입찰의 최종 낙찰자로 선정되어 연구용 원자로 수출국가로 발돋음한 상태로까지 발전한 상태다. /이충재 기자