원우

방사선 장애를 막아라!
미생물로 방사선 방호 가능성 확인

변의백 박사 연구팀이 방사선 피폭·손상 모델을 구축하고 실험용 쥐의 방사선 피폭 검사 결과를 해석하고 있다.

방사선 노출로 손상된 장기 회복은 중대한 의료 과제다. FDA에서 승인된 기존 방사선 방호제 역시 독성과 부작용이 있어 제한적으로 사용 중이다. 그런데 우리 연구원 첨단방사선연구소가 뛰어난 방사선 방호 효과를 나타내는 세포외 소포체를 발견했다. 방사선 저항성 미생물 데이노코커스 라이오두란스(Deinococcus radiodurans)에서 분리한 엑소좀이 그 주인공이다.

엑소좀을 투여한 실험용 쥐의 생존율은 비투여 그룹보다 약 70 % 증가했으며, 조혈계와 위장관계 손상이 현저히 감소했다. 또한 엑소좀은 독성과 부작용 없이 높은 생체적합성을 보여 기존 방호제의 한계를 극복할 가능성이 크다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 지원을 받아 수행됐으며, 국제학술지 어드밴스드 헬스케어 머티리얼즈(Advanced Healthcare Materials)에 2024년 12월 게재됐다.

2025년도 경수형 원자로 열수력 안전 교육 실시

원자로계통안전연구부와 원자력교육센터가 2025년도 경수형 원자로 열수력 안전 교육을 진행했다.

연구원 원자로계통안전연구부와 원자력교육센터는 지난 2월 17일부터 21일까지 5일간 원자력교육센터에서 ‘경수형 원자로 열수력 안전 교육’을 공동으로 실시했다. 이번 교육에는 실제 원자력발전소 열수력 계통을 담당하는 한국수력원자력(주) 직원과 대학(원)생 등 열수력 관련 업무 종사자 33명이 참가해 열수력 안전 기술에 대한 심화 교육을 받았다.

이번 교육을 통해 참가자들은 원전 계통 열수력 안전 기술 역량을 강화하며, 향후 원전 안전성 향상에 기여할 것으로 기대된다.

하나로 중성자 소각산란장치를 활용한 무음극배터리용 맥신 복합체 개발

연구원이 무음극배터리 성능 문제를 해결할 수 있는 맥신 복합체를 개발했다.

연구원이 무음극배터리 성능 문제를 해결할 수 있는 맥신 복합체를 개발하고, 이를 중성자 소각산란 장치로 분석해 성능을 입증했다. 무음극배터리는 기존 배터리에서 음극을 제거해 더 작고 가벼우면서 에너지 저장 용량은 늘어난 차세대 배터리이다. 그러나 음극이 없어 이온 흐름이 고르지 않아 금속 이온이 변형되는 문제가 있었다.

이를 해결하기 위해 연구원은 맥신 복합체에 초미세 은 입자를 삽입해 층과 층 사이에 미세한 통로를 만들었다. 중성자 소각산란 장치를 활용해 이온 이동 경로를 분석하고, 배터리 성능도 검증했다. 본 연구 결과는 세계적 학술지인 ‘물리화학레터지(Journal of Physical chemistry Letters)’ 온라인판 표지 논문(Supplementary)으로 게재됐다.

출연연 최초‘상생경영 우수기업’인증 획득

연구원이 한국경영인증원으로부터 상생경영우수기업 인증을 획득했다.

연구원이 지난 2월 21일 출연연 최초로 ‘상생경영 우수기업 인증’을 획득했다. 상생경영 우수기업 인증제도는 한국경영인증원이 심사대상 기관의 상생프로그램 연계성, 효과성, 지속가능성 및 사회공헌 운영체계 적합성을 심사·평가해 인증하는 제도다.

원자력연구원은 네 번째로 선정된 기관이자 출연연 중 최초로 인증을 획득했다. 이번 인증은 원자력연이 2021년부터 자체 기획·운영 중인 비대면 ‘컬러박스 사회공헌 프로그램’의 우수성과 지속가능성을 인정받은 결과다. 또한 ‘녹색원자력봉사단’의 체계적 운영과 청소년 대상 멘토링 및 교육기부 등 연구원 인력의 전문성을 활용한 사회공헌활동이 긍정적인 평가를 받았다.

국내 최초 원자력·핵융합 재료
철 이온빔 조사 서비스 개시

연구원 핵물리응용연구부에서 KAHIF를 이용해 철 이온빔 조사 연구에 성공했다.

연구원이 3월부터 국내 최초로 철(Fe) 이온빔 조사 서비스를 시작했다. 원자로와 핵융합로에서 방출되는 고에너지 중성자는 재료에 손상을 초래할 수 있어 손상 평가가 필요하다. 그러나 중성자 직접 조사에는 시간과 비용이 많이 들어, 유사한 물리적 특성을 가진 이온을 조사해 왔다.

특히, 철강 재료에 동일한 철 이온빔을 조사하면 다른 이온빔을 조사할 때 나타나는 불필요한 물리·화학적 반응이 없어 순수한 조사 손상 영향 평가가 가능하다. 철 이온빔 조사는 중이온빔조사시설(KAERI Heavy Ion Irradiation Facility, KAHIF)에서 진행됐다. KAHIF는 무거운 이온일수록 손상이 더 크고 빠르게 일어날 수 있다는 점을 고려해 연구원이 2019년 구축한 시설이다. 철강 재료가 원자력 및 응용 산업에서 널리 사용되고 있는 만큼, 이번 연구는 해외 시설에만 의존하던 국내 연구자들에게 큰 도움이 될 전망이다.

우라늄 흡착용 하이브리드 나노 신소재 개발

연구원이 우라늄 흡착 성능이 우수한 하이브리드 나노 신소재를 개발했다.

우라늄 추출 시 사용하는 흡착제는 현재 수입에 의존하고 있다. 그런데 우리 연구원이 우라늄 흡착 성능이 탁월하면서도 경제적이고 환경친화적인 신소재를 개발했다.

방사화학기술개발부 김종윤 박사 연구팀은 실리카(SiO₂) 물질에 유기인산계 화합물(HDEHP)을 결합해 우라늄 흡착에 특화된 나노구조체를 합성했다. 기존 방식보다 간단하고 효율적인 수열반응을 통해 10~100마이크로미터(μm) 크기의 균일한 입자를 가지면서 기공 크기까지 제어할 수 있는 신소재를 개발했다. 이 소재는 흡착제 1 g당 136 mg의 우라늄을 흡착할 수 있어 현재 상용화된 제품의 최고 성능과 동일한 수준이며, 후처리 공정이 없어 환경친화적·경제적이다.

이 기술은 촉매제, 약물전달물질 등 다양한 분야에 활용될 수 있는 원천기술이 될 것이며, 앞으로 대규모 생산 및 상용화를 위한 연구를 지속할 예정이다.