의료용·산업용 동위원소 생산·공급 안정화 가능 
정비기간 중 AI 기반 이상징후 탐지시스템 적용 

한국원자력연구원 연구용 원자로 ‘하나로’

국내 유일의 연구용 원자로 ‘하나로’가 2일 100주기 운전을 성공적으로 마무리하고 3주 동안의 정비를 마친 후 101주기 운전에 들어섰다.
한국원자력연구원은 하나로 101주기 운전을 6월 22일 시작해 7월 20일 완료할 계획이라고 24일 밝혔다.
하나로 운전 주기는 한 주기에 4주 가동하며, 주기 사이에 2~3주의 정비 기간을 갖는다.
하나로는 원자력연구원이 설계·건조한 열출력 30MW급 고성능 다목적 연구용 원자로로, 방사성동위원소 생산, 중성자 이용 등에 다양하게 활용한다.
앞서 하나로는 지난 5월 7일부터 이번 달 2일까지 100주기 운전을 마친 바 있다.
하나로가 본격적으로 정상가동하면서 소아암치료용 방사성의약품에 쓰이는 I-131의 생산이 다시 가능해졌다.
앞으로 주당 12큐리(Ci, 1큐리는 라듐 1g의 방사선량)를 하나로에서 정기적으로 생산할 계획이다.
이는 소아암치료용 방사성의약품인 mIBG 국내수요를 모두 충당하는 양이다.
그동안 수입에 의존하던 산업용 비파괴검사용 선원 Ir-192는 이번 101주기에 30,000큐리를 생산하는데, 연간 국내 비파괴선원 생산기업 수요인 약 20만큐리를 전량 충당할 수는 없지만, 향후 생산량을 늘려갈 계획이다.
국내외에서 수요가 증가하고 있는 치료용동위원소인 Lu-177의 생산기술개발도 본격적으로 추진한다.
그동안 하나로가 가동정지되면서 해외 연구용 원자로를 활용했지만, 이제는 하나로를 이용할 수 있게 된 만큼 동위원소 개발에 속도를 낼 수 있을 것으로 보인다. 
이번 101주기에는 48건의 중성자빔을 이용한 국내 산학연의 실험이 제안돼 있다.
앞으로 하나로가 안정적으로 운영될수록 기초연구나 산업기술 개발을 위한 외부 기관의 빔타임 배정 제안은 점점 증가할 것으로 예상한다.
중성자조사시험 분야에서는 101주기에 핵융합로용 재료와 기장연구로용 핵연료의 노내 시험을 100주기에 이어서 계속 수행한다.
의료용 동위원소 생산을 위한 고밀도 Fission Moly Target(Mo-99 생산용 핵분열성표적)의 노내 시험과 원자력발전소에 적용을 목표로 개발 중인 장수명 노내계측기의 핵심재료인 SPND(자기출력형 중성자 검출기)의 연소시험도 진행한다.
중성자방사화분석 분야에서는 국내 대도시에 유입되는 미세먼지의 특성 평가를 통한 오염원의 추적을 위해, 서울 및 대전 지역에서 포집한 다량의 미세먼지 및 초미세먼지에 존재하는 미량원소를 분석하는 업무가 본격적으로 시작된다.
차세대 반도체 소자로 각광받고 있는 SiC(Silicon Carbide, 탄화규소)에 대한 극미량 분석 기술 확립을 위한 연구도 수행한다.
한편, 연구원에서는 이번 하나로 101주기 운전 시작 전 정비기간 동안 인공지능(AI) 기반 이상 징후 탐지 시스템을 적용했다.
과거 정상운전 주기의 운전데이터를 인공지능 기술로 분석해 규칙을 찾아내어 새로운 운전데이터가 이 규칙을 만족하는지를 확인함으로써 이상여부를 판단하는 시스템이다.
약 200개 이상의 계측 신호를 동시에 분석할 수 있으며, 운전원에게 이상상황을 보다 빠르게 예측하고 전달한다.
연구원에서는 올해 말까지 시험 운영을 통해 AI 기반 이상탐지 기능을 고도화해 하나로의 운영 효율과 안정성을 한층 향상시킬 수 있을 것으로 기대한다.