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Contents ATOMIC NEWSLETTER 23. 9 10 14 08 03 16 www.msip.go.kr TEL. -2110-2451 08 10 14 16 18 19 2 www.msip.go.kr Atomic Newsletter 3
이슈&포커스 허정임ㅣ한국원자력의학원 홍보실 세계 방사선 의학의 중심으로 한국원자력의학원 50주년 한국원자력의학원이 23년 역사적인 창립 50주년을 맞이했다. 한국원자력 의학원은 1963년 방사선의학연구소로 시작해 원자력병원, 원자력의학원으로 개편돼 오면서 척박했던 한국 의료계에 선진적인 방사선 의학을 도입하고 발 전시켜왔다. 우리나라가 피폐한 땅 위에서 과학기술의 꽃을 피워 눈부시게 발 전해 왔듯이, 한국원자력의학원도 반세기라는 짧지 않은 기간 동안 방사선 의 학에 새로운 이정표를 세우면서 국민건강 증진과 과학기술 향상을 위해 전진 해왔다. 1963 방사선 의학 유일 기관 출범 1970 원자력병원으로 개편 한국원자력연구원은 1962년 원자력연구소(현 한국원자력연구원) 03 내에 방사선의학연구실로 시작, 1963년 정동 방사선의학연구소 에서 1973년 원자력병원으로 개편 발전돼왔다. 당시 원자력병원 은 방사선 의학을 전문적으로 다루는 국내 유일의 기관으로, 코발 1963.11.17 방사선의학연구소 개소 및 코발트 치료기 최초 가동 기사 60세의 폐암 환자가 첫 환자로 치료를 받았다. 트-60 등 최첨단 방사선 치료기를 국내 최초로 도입하고 전국적 인 암 조기 진단사업을 수행함으로써 암 환자들에게 치유의 희망 1969년 위암 검사 및 수술 위 조영 촬영 장면 을 전해줬다. 03 1969년 국내 최초 감마 카메라 가동 국내 최초로 도입된 감마 카메라로 갑상선 스 캔 사진을 찍고 있다. 정동 원자력병원 전경 1969년 암병원 4, 5층을 증축한 뒤 1970년에 다시 6층을 증축했다. 1969년 코발트-60 피카 신형 3,000큐리 1973년 정동 원자력병원 기존의 코발트-60 치료기와 달리 환자 증세 에 따라 장치에 떨어져서 방사선을 쬘 수 있 다는 특징이 있다. 암 환자들은 방사선의학연구소 부속 암병원 이라는 다소 긴 이름을 잘 기억하지 못했다. 하지만 서울 광화문에 가면 암을 원자력으로 고치는 병원이 있다 라고 입소문을 내주었다. 4 www.msip.go.kr Atomic Newsletter 5
1980 2000 공릉동 시대 2000.12.28 한국 PET연구센터 설립 기념식 첨단 암 진단 장비 2대를 갖추고 한국 PET 연구센 터가 출범했다. 기관 체제 정립 1984. 2.29 공릉동 신축 원자력병원 공사 현장 1983년 12월 기준으로 환자 수가 무려 31만 명을 넘어서며, 최초 20병상으로 출발한 정동 시대를 마무리하고, 초현대식 국내 최대 암전문 병원을 개원했다. 20.10월 13 MeV 사이클로트론 가속기 개발 국내 최초로 개발한 사이클로트론에서 방사성 의약 품을 생산, PET영상 획득에 성공했다. 03 20. 6.10 국내 최초 사이버나이프 수술 시행 첨단 무혈 수술 기법인 사이버나이프 수술을 국내 최초로 임상에 적용했다. 03 2003. 3.10 국내 최초 PET-CT 가동 PET의 단점을 보완하고 CT의 장점을 결합해 난치 성 뇌신경계 질환, 악성 종양, 심장 질환 등 임상 분야에서 이용하고 있다. 05 20.10.29 To Be the First Choice 비전 선포식 개최 23 비전 을 수립하고 전략과제를 추진해 제2의 도약을 준비했다. 03 1986.11.17 중성자선 암치료기 가동 국내 최초 사이클론트론 중성자선 암치료기 마이크 로트론 가동으로 암 치료ㆍ연구의 획기적 전기를 마련 했다. 불치의 병, 암을 치료하는 꿈의 치료기 도입 이 라고 각종 언론의 헤드라인을 장식했다. 03 1986.11.17 50 MeV 사이클로트론 가속기 가동 05 가속기 도입으로 양자나 중성자에 대한 본격적인 실험 이 가능해졌고, 말기암 환자들에게 큰 희망을 안겨주 었다. 1989. 3.13 의료용 방사성 동위원소 생산 개시 방사성 동위원소의 직접 생산으로 전국의 의료기관은 비용 절감과 함께 원활한 암 진단이 가능하게 됐다. 1990 성장과 혁신 독립 법인의 출범으로 제2의 탄생을 맞게 됐다. 23. 3.14 신축 사이버나이프센터 개소 세계 방사선 의학의 중심으로 23 2007. 3.27 한국원자력의학원 출범 20년 국내 최초 사이버나이프 도입을 시작으로, 23년 최신 버전의 사이버나이프를 도입하고 센터를 신축 개소했다. 03 1993. 8. 9 체르노빌 원전 사고 피해 교포 청소년 건강 검진 우크라이나 거주 체르노빌 원전 사고 피해 교포 청소 년 모국방문단 일행 61명이 건강검진을 받았다. 1997. 2 홀뮴 166 이용 관절염 환자 치료 방사성 동위원소 홀뮴 166을 이용, 수술하지 않고 류 머티스성 관절염 환자를 치료하고 있다. 03 1997. 8. 2 양전자방출단층촬영기 PET 가동 시작 방사성 의약품을 이용, 대사활동을 추적함으로써 암의 조기 진단이 더욱 용이해졌다. 6 www.msip.go.kr Atomic Newsletter 7
원자력 현장 김광균ㅣ전기신문 기자 Interview 김귀영 한국원자력연구원 양성자가속기연구센터 운영관리팀장 가속기를 이용할 수 있는 연구소가 흔한 것도 아닌 상황에서 대용량으로는 세계 3번째로 양성자 가속기 를 우리 기술로 개발했다는 데 의의가 있습니다. 양성자가속기센터 운영관리팀장을 맡고 있는 김귀영 박사는 한번에 얼마나 많은 양을 가속할 수 있느냐 가 핵심인데 우리가 개발한 가속기는 초당 12경 개 (12만조 개) 이상의 양성자를 가속할 수 있다 며 100 MeV 대용량 양성자 가속기 개발 의의를 소개했다. 전 세계적으로 빔 전류 10 ma 이상의 대용량 양성 자 가속기가 가동되는 곳은 미국 오크리지국립연구 소(ORNL)의 SNS, 일본 원자력연구개발기구(JAEA) 국내 독자 개발 대용량 양성자 가속기 연구시설 의 J-PARC 등 2곳에 불과하다. 경주 양성자가속기연구센터 김 박사는 지난 7월 21일 연구센터를 개방한 이후 열흘간 19명의 외부 방문객을 받았다 며 주로 대학 교수나 대학원생들, 연구기관과 산업체 관계자들이 시설을 이용했다 고 설명했다. 국내 독자 기술로 개발된 100 MeV(10억 전자볼트) 대 본원 내 가속기동 1층에는 총 길이 75미터에 이르는 가속기 본 연구센터는 앞으로 빔 이용자들을 위한 서비스 역할에 충실할 용량 양성자 가속기가 운영되고 있는 경북 경주시 건천 체가 자리하고 있다. 경주 양성자 가속기는 수소 원자에서 전자 수 있도록 빔 이용 기술을 개발하고 이용자 프로그램을 마련하는 경주시 예산 부족에 따른 건설 공기 지연으로 이용객 읍 화천리 양성자가속기연구센터. 한국원자력연구원이 를 제거하고 남은 양성자를 고전압을 이용해 빛의 속도의 43% 데 주력할 예정이다. 일차적으로 올해 안에 900건 이상의 빔 서비 들을 위한 편의시설이 갖춰지지 않아 이용자들이 다 국내 21개 산 학 연과 10년간 협력해 21년 미국, 로 가속한 뒤 물질과 충돌시켜 물질의 구조와 특성을 변형시키 스를 다양한 분야의 산 학 연 이용자들에게 제공하는 것이 목표 일본에 이어 세계에서 3번째로 개발에 성공, 지난 2년여 는 장치다. 이를 활용하면 다양한 산업 분야에서 쓰이는 소재들 다. 중장기적으로는 시설 확장을 통해 가속에너지를 1 GeV(10억 간 대전과 경주로 나뉘어 제작되던 것이 경주로 합쳐졌 의 특성을 보완하거나 강화할 수 있다. 예를 들면 가속기를 활용 전자볼트)급으로 높여 펄스 중성자원, 입자물리 및 핵물리 연구시 다. 한국원자력연구원은 이곳에 빔 이용 시설을 구축하 해 채소나 화훼류에 빔을 쏴 신품종을 만들거나 우주항공 부품 설 등으로 활용 분야를 넓혀갈 계획이다. 고 시운전 등 준비과정을 거쳐 지난 7월말부터 가속기 의 내구성을 강화하는 식이다. 가속기를 이용해서 자동차에 쓰 경주 양성자가속기연구센터는 총 18만 부지에 국비 1,965억 운영을 시작했다. 이는 플라스틱 버튼에 표면 처리를 함으로써 금속처럼 광택 효 원, 지방비 1,182억 원, 민간 129억 원 등 모두 3,147억 원을 들여 과를 내는 내장재 표면처리 기술을 개발한 사례도 있다. 조성하는 거대과학 연구시설로 2006년 3월 첫 삽을 떴다. 2005년 소 불편을 겪고 있다. 가속기 운전 인력도 부족한 상 황으로 김 박사는 가속기를 운전하게 되면 24시간 을 돌려야 하는데 그러기 위해선 조당 4명씩 4개조 가 8시간씩 3교대로 근무해야 한다. 현재 28명으로 는 부족해 내년까지는 50여명의 인력을 확보해야 한 다 고 말했다. 앞으로 양성자 가속기의 활용 가능성은 무궁무진하 다. 김 박사는 양성자 가속기는 거의 모든 분야에서 양성자가속기연구센터는 가속기가 만들어내는 빔을 활용해서 경주시가 중 저준위 방사성폐기물 처분시설을 유치한 대가로 추 각종 연구를 할 수 있는 이용 시설도 갖추고 있다. 궁극적으로는 진하는 국책사업이다. 현재 전체 사업 중 경주시가 부담해야할 지 반응에서도 중성자가 발생해 가속기 시설이 필요한 빔 에너지 20 MeV와 100 MeV 각각 5개씩 모두 10개의 빔 이용 방비 225억원을 확보하는 데 애를 먹으면서 가속기동, 빔 이용 연 만큼 국가핵융합연구소에서도 관심을 갖고 있고, 시설이 구축될 예정으로, 우선 에너지 별로 1개씩 2개 시설을 갖 구동 등 핵심 시설을 제외한 나머지 공사가 지연되고 있다. 이 중 ETRI(한국전자통신연구원)와 고속철도 등에 쓰이는 췄다. 현장에서 만난 김귀영 한국원자력연구원 양성자가속기연 이온빔연구동과 구내 도로, 조경 등의 시설은 빠르면 9월 중에 착 고효율 전력반도체 생산 시설 구축 방안을 협의하고 구센터 운영관리팀장은 정부와 협의해서 1년에 2개씩 더해 공해 내년 하반기에 마무리될 것으로 예상된다. 있어 조만간 여러 성과가 가시화될 것 이라고 말했다. 활용도가 높다는 점에서 파급력이 크다 며 핵융합 4~5년 내로 빔 이용시설을 완성할 계획 이라고 말했다. 8 www.msip.go.kr Atomic Newsletter 9
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선진 원자력 현장을 찾아서 이재웅ㅣ동아사이언스 기자 그동안 끊임없이 업그레이드하며서 연구 범위를 넓혀 온 ISIS는 내년이면 중성자빔을 만들어 낸 지 꼭 30년이 된다. ISIS는 주변에 위치한 방사광 가속 Interview 기 다이아몬드 와 고성능 컴퓨팅 시스템과 함께 강력한 시너지를 내며 재료 과학, 물리학, 생명과학에서 중요한 발전을 이끌어 왔다. ISIS는 수소 이온(양성자)을 직선 구간에서 가속을 시킨 뒤 텅스텐에 때릴 때 쪼개져 나오는 중성자를 이용한다. 규모는 작지만 양성자 빔이 탄소를 지날 때 나오는 뮤온을 이용하는 장치도 있다. 1984년 첫 번째 중성자 빔을 낸 실험동 로버트 맥그리비 (TS1)에는 현재 중성자 연구 장치 18개와 뮤온 연구 장치 6개가 설치돼 있다. (Robert McGreevy) ISIS 본부장 영국은 ISIS의 활용성을 높이기 위해 두 번째 실험동(TS2)을 구축하는 프 로젝트를 추진 중이다. TS2에는 파장이 길고 에너지가 낮은 중성자가 쓰이는 데 부드러운 물질이나 첨단 소재, 바이오 분야에 널리 활용될 예정이다. 속기인 다이아몬드 그리고 고성능 컴퓨팅 진행 중인 2단계에서는 4개의 장치를 덧붙이고 있다. 이들 장치는 보건의료 시스템을 함께 두고 있다. 이 같은 결정이 어 분야와 에너지 분야, 항공기 안전 그리고 식품과학에까지 활용될 수 있다. 마 떤 시너지를 내는가? 하나의 기관 동일한 장소 내에 상호 보완적인 시 중성자 산란 연구의 프런티어 영국 ISIS ISIS는 하루 24시간 쉬지 않고 돌아간다. 모든 설비를 최상으로 유지 관리 설을 함께 두면 원칙적으로 과학 연구의 효율을 하기 위해 360명의 인력이 교대로 자리를 지킨다. 이들은 세계 최고 수준의 높이고 공통의 역량을 공유함으로써 운영 경비를 과학자들이 최상의 결과를 얻을 수 있도록 지원하는 역할도 도맡아 한다. 덕 절감하는 데 도움이 된다. 그러나 실제 시너지를 분에 세계 곳곳에서 ISIS를 찾는 과학자들의 발길이 끊이지 않는다. 매년 30 얻기 위해서는 더 상위의 문제를 해결해야 한다. 개국에서 2천 명이 넘는 과학자들이 방문해 소기의 목적을 달성하고 돌아간 다. 해마다 이들이 발표한 논문만도 40편이 넘는다. 지금까지 발표된 논문을 영국 히스로 국제공항에서 차를 타고 서쪽으로 한 시간을 달리면 영국 과학의 중심지라는 러더퍼드 애플턴 연구소가 나온다. 1만여 명의 과학자들이 연구에 몰두하는 이곳에는 제2의 부흥기를 맞이하고 있는 중성자 산란 연구시설 ISIS가 자리하고 있다. 더퍼드 애플턴 연구소 안에 ISIS와 방사광 가 2009년 프로젝트 1단계가 완료되면서 TS2에는 장치 7개가 설치됐다. 현재 지막 3단계까지 완료되면 TS2는 총 18개의 장치를 보유하게 된다. Q. 영국은 과학기술시설위원회(STFC) 산하 러 다 모으면 총 1만 편이 넘는다고 하니 ISIS를 세계에서 가장 생산성 높은 연 바로 과학자들에게 동기를 부여하기 위해 선의의 경쟁 관계를 유지시키고, 이러한 경쟁이 더 효과 적인 결과를 낳을 수 있도록 연구 협력으로 이끄 는 일이다. 구시설 중 하나로 꼽는 이유를 알만하다. 논문뿐만 아니라 ISIS에서 거둔 성과들은 산업계나 일상생활에도 크게 기 여하고 있다. 예를 들어 단백질 표면의 구조를 규명한 성과는 질병 진단용 센 Q. ISIS는 지속적인 업그레이드를 통해 발전하고 있다. ISIS의 미래 구상은 무엇인가? 서 개발로 이어졌으며, 유럽 각국의 강물에 들어있는 나노 입자의 움직임을 현재 중성자 산란 연구 설비를 꾸준히 확충하고 분석해 수질 개선에 기여하기도 했다. 2006년부터는 에어버스사 항공기의 있지만 여전히 부족한 것이 많다. 대표적인 것이 날개를 튼튼하고 안전하게 만드는 데도 도움을 주고 있다. 시설과 장치가 충분하지 못하다는 점이다. 이용 뮤온연구그룹 리더인 애드리안 힐리어 박사는 지난 30년 간 ISIS는 영국의 대표적인 과학 업적의 하나였다 면서 앞으로도 세계 중성자 연구의 주도권을 놓치지 않기 위해 영국 정부는 투자와 지원을 아끼지 않고 있다 고 말했다. 자는 계속 늘고 있지만 현실은 그들을 모두 수용 할 수 없다. 앞으로 기존 실험동(TS1)을 개선해 가동 일수를 늘리고 지원 인력을 늘려서 20년 까지 이용자에 대한 지원 역량을 2배로 늘릴 계 획이다.. 영국 러더퍼드 애플턴 연구소 전경. 중성자 산란 연구시설 ISIS(가운데) 와 방사광 가속기 다이아몬드(오른쪽 위 원 모양)이 함께 자리하고 있다. Q. 한국의 중성자 산란 연구를 위한 조언을 부탁 한다. 중성자 연구 설비를 통해 과학적인 파급 효과를 높이려면 질 높은 장치 구축과 과학적/기술적 지 원이 동시에 충족돼야 한다. 한국은 연구용 원자 16 www.msip.go.kr. ISIS의 두 번째 실험동(TS2) 내부 로 하나로에 새로운 중성자 실험동과 장치를 마. ISIS TS2에 건설 중인 비행시간 소각 산란장치 Sans2d. 나노 구조의 크기와 모양, 내부 구조 와 공간 배열을 정밀하게 측정할 수 있다. 련하며 첫 번째 요건에 적합한 투자를 하고 있다 03. TS1에 설치된 Engine-X 장치를 이용해서 항공 기 날개 용접 부위의 잔류응력을 측정하는 모습 려면 많은 이용자 그룹을 지원할 수 있는 과학자 고 알고 있다. 그러나 여기서 더 큰 성과를 거두 03 와 기술지원 인력을 더 확충해야 할 것이다. Atomic Newsletter 17
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