방사선 이용 국제적 동향과 우리의 현황(3)
방사선 이용 국제적 동향과 우리의 현황(3)
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  • 승인 2004.06.28 02:00
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▲ 채화묵 한국방사성동위원소협회장

방사선 및 방사성동위원소 이용은 개발도상국 특히 아시아 국가에서 괄목할 만한 발전을 보이고 있다. 이것은 국제원자력기구(IAEA)의 기술협력이나 우리나라의 지역간협력협정(RCA) 지역사무소의 연구개발과 인력양성 사업 등에 크게 기인하고 있다.

방사선기술(Radiation Technology)은 첨단의료기술, 생명공학기술, 나노기술, 정보통신기술, 환경관리기술, 국방기술 및 우주기술 등 다방면으로 활용되고 있으나 공업, 의료, 농업 및 환경 등의 분야로 대별하여 국제적 동향과 우리의 현황을 살펴본다.

3. 농업·식품분야 이용


중국에서는 방사선 조사 및 관련기술을 활용 2001년 말까지 40여종의 식물에 625개의 새로운 변이종을 얻었는데, 세계적으로 생성된 변이종의 1/4이상을 차지하고 있다. 이러한 변이종의 확산은 년간 3~4백만 톤 이상의 식량수확을 증진시킬 수 있다.

지난 10년간의 추적기술(tracer techniques)의 발달로 곡물 생산이 19억 Kg이 증가했고, 28억 위안의 경제적 이익이 있었다. 또한 해충의 생물학적 제어를 가능케 한 SIT(Sterile Insect Technique)의 발달로 10종이상의 해충을 추적, 감소시켰다.

또한 중국은 방사선조사식품의 수량에 있어도 세계1위를 기록하고 있는데 , 2002년 현재 매년 10만톤 이상의 식품이 방사선 조사를 받고 있고, 그 비율은 급격한 증가세에 있다. 이러한 식품 산업이 중국경제에서는 총 GNP의 10%를 차지하고 있으며 식품조사의 미래는 매우 밝다고 할 수 있다.

우리나라의 식품산업 및 공중보건 관련분야의 방사선 이용은 인체/환경에 대한 무공해 기술로 인증되어 식품조사, 품종개량, 해충방재 등에 방사선 및 방사성동위원소가 이용되고 있으나, 국민수용성 부족으로 아직 이용확대에 어려움을 격고 있는 실정이다.

우리나라에서도 식품에 대해서는 많은 품목에 방사선조사를 허용하고 있으나 아직까지 식품에 대한 방사선조사가 상업적으로는 이루어지지 않고 있으며, 육종연구에 방사선을 이용하고 있지만 농업분야의 방사선 및 방사성동위원소 이용은 아주 미미한 단계이지만 의료용 기기, 위생용품 등에 대한 방사선멸균기술은 매우 보편화된 단계이다.

장기적으로는 생물 바이오 기술의 산업화 시대에 대비한 농업, 식품?생명공학, 제약관련 산업의 발전과 식량/생물자원 활용 극대화를 위한 방사선 및 방사성동위원소 이용의 수요가 국내외적으로 크게 증대될 전망이다.

4. 환경보전분야


대기, 수질 , 폐기물분야로 분리되어 산업화를 추진하고 있다. 91년 일본과 폴란드 및 IAEA가 공동으로 화력발전소에서 배출되는 NO와 SO2, HCl의 제거 및 재활용을 위한 Pilot Plant를 폴란드에 세운데 이어 99년에는 중국의 화력발전소에 실규모 Plant를 세워 운영중이다.

가속기 방법을 실용화하면 석탄연소가스의 탈황, 탈질소가 가능할 뿐 아니라 폐기물을 농업용 비료로도 전환할 수 있다. 베이징, 란츄, 미안양, 상하이에 있는 기업체와 기관들이 이 기술의 개발을 위해 협력하고 있다.

일본 원자력연구소에서는 방사선을 이용한 휘발성 유기오염물질 정화 시범시설 개발에 착수해 연구 중이며 소각장에서 발생하는 다이옥신을 제거하는 장치도 시운전중이다.

또한 감마선을 이용한 미량오염물질 분해, 오수처리수에 대한 멸균, 중금속첨가에 의한 유기오염물질의 제거 등에 관한 연구를 수행하여 수질오염물질의 정화를 효과적으로 수행하고자 노력하고 있으며, 하수중의 환경호르몬제거를 위해 감마선과 전자선을 이용한 연구가 진행되고 있다.

호주에서는 오염물질의 이동경로를 추적하여 해양과 지하수에 유입되는지를 측정하는데 이 기술을 사용하고 있으며, 해안개발 영향과 준설효과를 평가하는데 도움을 준다.

우리나라는 수처리 분야에서 현재 하수처리장 방류수를 공업용수로 재활용하는 시설, 감마선을 이용 발암성 유기물로 오염된 지하수 정화 등에 대한 연구가 진행 중이며, 대기환경 분야에서는 전자선을 이용한 휘발성 유기물질 처리연구 그리고 폐기물 분야에서 방사선 이용 오염토양 정화기술 및 방사선 이용 병원폐기물 살균 및 처리 기술 등의 연구가 수행되고 있다.

5. 방사성동위원소의 생산 및 공급


동위원소의 생산은 지역과 시설에 따라 매우 다양한 양상을 보이고 있다. 대부분의 방사성동위원소는 연구로에서 조사되어 생산되는데 세계적으로 500여기의 연구로 중 300여기가 가동되고 있으며 그중 70여기가 방사성동위원소를 생산하고 있다.

대부분의 연구용원자로는 동위원소의 생산이 단지 부가적인 역할에 머무는 경우도 많지만 의료분야에 사용되는 방사성동위원소의 경우 수요가 급신장함에 따라 세계적으로 시장규모가 급속하게 성장하고 있으며 미국과 러시아는 고속로인 FFTF와 MIR-M1을 이용한 방사성동위원소의 대량생산 계획을 가지고 있고, 중국의 CARR, 호주의 RRR과 같이 새로 건설되는 원자로에서도 방사성동위원소를 생산하게 될 것으로 보인다.

<1> 포화중성자 동위원소 생산

포화 중성자 동위원소의 생산은 지역에 따라 특화되는 현상을 보이고 있다.

유럽에는 오스트리아의 Astra, 프랑스의 Osiris, 독일의 FRM등 세 개의 생산로가 있는데, 10년 이내에 좀더 강력한 다목적 시설로 대체될 것이다.

아시아에서는 수요가 늘어감에 따라 새로운 생산로가 건설 중이지만, 대개 다목적이기 때문에 동위원소의 대량 생산은 기대할 수 없을 것으로 여겨진다. 자국의 수요를 충족시킬 정도를 생산할 것으로 보인다.

북미의 연구용 원자로는 노후화 되었으며 교체계획이 없지만 캐나다에 새로운 두개의 원자로가 2000년 가동에 들어감에 따라 Mo-99, I-125, I-311, Xe-133 등을 생산할 수 있게 되었다.

러시아에서는 1/3기의 동위원소 생산로를 2005년에 폐쇄할 예정이며, 새로운 생산 시설의 계획은 미정이다.

미국 오크리지국립연구소(ORNL) 와 러시아 원자로연구소가 각각 세계최고 성능의 HFIR 와 SM-Ⅲ 를 보유하고 있으며 중성자연속 포획을 이용한 초우라늄원소의 연구개발부터 방사성동위원소의 상용공급체계까지 갖추고 있다.

<다음호에 계속>


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