나노텅스텐 방사선 차폐재 상용화 성공

국내 연구진이 전량 수입에 의존하던 '방사선 차폐제'의 국산화에 성공했다.
한국원자력연구원과 중소기업 동원엔텍이 방사선 차폐 물질을 작은 입자로 만든 뒤 코팅해서 사용하는 '나노 텅스텐 기반 방사선 차폐제 상용제품' 출시에 성공했다고 20일 밝혔다.
방사선을 막는 차폐재는 지금까지 '납'을 사용해왔다. 하지만 인체 및 환경 유해성 때문에 최근 유럽 및 미국을 중심으로 대체재를 찾기 위한 노력이 한창이다. 그중 텅스텐은 가벼우면서도 차폐 성질이 좋아 다양한 분야의 방사선 차폐제에 사용돼 왔다.
연구진은 기존 차폐재의 단점을 보완한 나노 텅스텐 기반 방사선 차폐재 개발에 성공했다. 의료용 혹은 원자력발전소, 연구소 등에서 사용하는 방사선 차폐재의 경우 기존에는 100~300마이크로미터(㎛.1㎛는 100만분의 1ｍ)의 텅스텐 입자를 코팅해서 사용해왔다. 하지만 입자의 크기가 커서 대면적을 만들기 어려웠고, 텅스텐 입자를 압축해야 하는 과정을 거쳐야 하기 때문에 생산비가 크게 늘어나는 단점이 있었다.

연구진은 텅스텐 입자를 나노미터(㎚.1㎚는 10억분의 1ｍ) 크기로 작게 만든 뒤 코팅하는 기술을 만들어 방사선 차폐재 적용에 성공했다. 김재호 원자력연구원 원자력소재개발부 책임연구원은 "이 제품은 표면처리된 나노텅스텐 분말을 고분자 수지에 고밀도로 분산한 나노복합재"라며 "전신보호복, 앞치마, 갑상선보호대, 장갑 등 다양한 형태로 제작할 수 있어 치료 및 진단 방사선 종사자와 환자, 원전 작업종사자 등에게 필요한 방사선 방호용으로의 활용이 가능하다"고 말했다.
연구진은 최근 해외 학회와 산업 전시회에서 나노 텅스텐 기반 방사선 차폐제가 좋은 반응을 받고 있다고 전했다. 김 책임연구원은 "일본과 가계약 두 건을 체결했고 다음달 열릴 '뭄바이 원자력 수출상담회'에 초청돼 작품을 전시할 예정"이라며 "그동안 전량 수입에 의존해오던 의료용 방사선 차폐재의 수입대체 및 해외 수출까지 가능할 것으로 전망된다"고 말했다. 또한 이번 연구결과는 응용소재 분야 국제 학술지인 '어드밴스드 엔지니어링 머터리얼스' 지난달 표지논문으로 선정됐다.
[원호섭 기자]