국제원자력기구(IAEA)는 현재 전 세계 수요 전력의 약 10%를 차지하는 원전의 발전 용량이 2050년까지 두 배 넘게 증가할 것으로 내다보고 있다. 이 같은 원전의 지속적인 역할 확대를 위해서는 발전효율 및 경제성뿐만 아니라 안전성 확보를 위한 연구개발이 더욱 중요해질 수밖에 없다. 원전과 방폐장 등 방사선 관리구역 내에서 일하는 작업자의 안전을 완벽하게 관리할 수 있는 체계가 필요한 것이다.
최근에는 특히 수명이 다한 노후 원전의 해체가 국제사회의 주요 관심사로 대두되며 고위험 방사선에 노출되는 작업 환경에서도 작업자의 안전을 보장할 수 있는 실시간 지능형 피폭선량 관리 기술의 개발은 더욱 시급해졌다. 이러한 흐름에 발맞추어 한국원자력환경공단은 ‘PS-LTE* 기반의 원자력시설 작업종사자용 IoT 디바이스 및 방사선안전관리 시스템’을 개발했다.
PS-LTE(Public Safety Long Term Evolution), 국내의 재난 관련 기관들이 공동으로 사용하는 재난 대응 전용 무선통신망이다. KORAD는 PS-LTE를 활용하여 ‘2023년 재난대응 안전한국훈련('23.6.8.)’을 시행하였다.
현재 방폐장에서는 작업종사자의 연간 피폭방사선량 한도 초과 여부는 작업이 완료된 후 별도 시스템을 통한 검사·입력 처리를 통해 확인할 수 있다. 즉 작업 환경 내에서의 실시간 피폭선량 관리는 불가능한 상황이다.
KORAD는 이 같은 문제점을 해결하기 위해 지난 2021년부터 지역 내 원자력기술 강소기업인 유투엔지, 포항테크노파크 등과 함께 기술개발에 착수했다. 방사선 작업 종사자의 헬멧에 부착된 IoT 디바이스가 피폭선량을 실시간으로 수집·분석하고 PS-LTE 스마트폰 전용 앱 및 실시간 모니터링 시스템을 통해 통합관제시스템과 연결하여 위험 상황 발생 시 즉각적으로 자동경보가 발령될 수 있도록 하는 것이다.
PS-LTE방사선 작업자의
피폭선량 실시간 관리 시스템
구성도
이 시스템은 개인과 집단은 물론, 구역별로도 피폭선량을 모니터링할 수 있다. 또한 무선 경보 기능과 누적 피폭 방사선량을 기반으로 방사선량 맵 작성 기능도 갖추고 있어 향후 수년 내 이뤄지게 될 고리 원전 1호기 해체 등의 고방사선 환경에서 작업자의 체류 시간과 법적인 피폭선량 한도를 관리하는 데 중요한 역할을 하게 될 것으로 기대를 모으고 있다.
그러나 PS-LTE 기반이라는 점에서 일반 상용망이 아닌 폐쇄망을 사용해야 하는 어려움이 뒤따른다. 이를 해결하기 위해 NIA(한국지능정보사회진흥원)에서 제공하는 테스트베드를 활용하고 1차 현장시험을 마치고, KORAD에서 IoT 디바이스와 일반LTE 스마트폰으로 서버를 세팅하여 2차 현장시험을 실시하는 등 계속해서 기능을 개선시키고 있다.
기존 시스템과
헬멧 부착용 지능형 IoT 디바이스 기반
무선피폭선량 시스템의 차이
현재 전 세계적인 원자력 이용 확대와 원전 해체시장의 성장에 따라 방사선안전관리시스템에 대한 국제사회의 수요는 계속해서 높아질 전망이다.
에너지경제연구원에 따르면 세계 방사성 폐기물 안전관리 시스템의 시장 규모는 2021년 기준 200억 달러에 이르는 것으로 알려져 있다. 또한 30년 이상 된 원자로가 전체 원자로의 68%를 차지할 만큼 노후화된 원전의 처리 문제가 국제적인 사안이 되고 있다. 우리나라 역시 해체를 앞둔 고리원전 1호기 외에도 전체 원전 24개 중 10곳이 설계수명 만료일까지 채 10년이 남지 않은 상황이다.
이에 따라 KORAD를 비롯한 공동 연구개발 기관들은 이 시스템을 확장하여 방폐장과 가동되는 원전 내 피폭선량 안전 관리뿐만 아니라 국내외 원전해체 시장 전반의 핵심기술로 발전시키고자 한다.
KORAD는 스마트해진 기술이 곧 현장의 안전관리로 이어질 수 있도록 계속해서 전진할 것이다.
