한국원자력연구원 김재우 박사팀은 방사선 차폐 물질을 나노 입자로 만들면서 동시에 표면처리를 함으로써 고분자 수지에 고밀도로 균일하게 분산시키는 제조기술을 개발해 2011년 동원엔텍에 관련 기술을 이전한 바 있다. 이후 지속적인 기술지원과 산업통산자원부에서 지원한 공동연구사업을 통해 상용화에 성공했다.
이번에 개발한 제품은 세계 최초의 나노텅스텐 분말을 이용한 방사선 차폐재로, 그동안 전량 수입에 의존해오던 의료용 방사선 차폐재의 수입대체 및 해외수출까지 가능할 것으로 전망된다. 이 제품은 표면처리된 나노텅스텐 분말을 고분자 수지에 고밀도로 분산한 나노복합재로, 전신보호복, 앞치마, 갑상선보호대, 장갑 등 다양한 형태로 제작할 수 있어 치료 및 진단 방사선 종사자와 환자, 원전 작업종사자 등에게 필요한 방사선 방호용으로의 활용이 가능하다.
기존 전량 수입에 의존하던 방사선 차폐 제품은 납 분말로 제작돼 인체 및 환경 유해성 때문에 제한적으로 사용하고 있을 뿐만 아니라 가격이 비싼 압축성형 공정을 거치기 때문에 가격이 매우 비쌌다. 하지만 이번에 개발한 제품은 납이 아닌 텅스텐 기반이어서 유해성 문제를 극복하고 고가의 압축성형 공정이 아닌 압출공정을 적용해 가격경쟁력과 대량생산에 매우 유리하다. 또한 입자크기가 큰 분말을 사용하고 있는 기존 텅스텐 제품과 달리 세계 최초로 나노 분말을 적용해 제품의 성능이 우수하고 필름 형태를 비롯해 다양한 형태의 차폐재 제작도 가능한 장점이 있다.
나노텅스텐 차폐재는 상용화와 동시에 수출 계약을 체결하고 해외 수출산업전시회에 초대되는 등 세계 시장의 호응을 얻고 있을 뿐 아니라 관련 기술이 공학소재 분야의 저명한 국제 학술지 표지 논문에 선정되며 기술의 우수성까지 인정받고 있어 수출 산업화의 차세대 아이템으로의 성장이 기대된다.
동원엔텍은 지난 9월 코엑스에서 열린 ‘2014 세계 원자력 및 방사선엑스포’에서 처음으로 상용제품을 선보였으며, 일본 등과 2건의 계약을 체결(가계약)했고, 오는 11월 인도 뭄바이에서 열릴 예정인 ‘2014 뭄바이 원자력 수출상담회’에 초청돼 제품을 전시할 예정이다.
또한 기술개발을 주도한 김재우 박사가 공학분야 응용소재의 저명한 학술지인 ‘Advanced Engineering Materials’ 9월호에 게재한 “나노텅스텐 분산 방사선 차폐재(Nano-W dispersed gamma radiation shielding materials)” 논문이 저널의 표지논문으로 선정되고, 10월 9일자 ‘머티리얼스 뷰즈’ 웹페이지(www.materialsviews.com) 에 소개되는 등 기술의 우수성을 학계로부터 인정받기도 했다.
외국의 경우 미국, 캐나다 등 원자력 선진국을 중심으로 수십 년 전부터 방사선 차폐재가 상용화됐지만 우리나라는 상용화된 기술이 없어 전량 수입에 의존해왔다. 한국원자력연구원이 중소기업에 대한 기술이전뿐만 아니라 상용화 단계까지 직접 참여해 R&D 전주기 지원을 이뤄내면서 수입 대체뿐만 아니라 해외시장 공략까지 가능해짐으로써 연구개발 성과 사업화의 모범이 될 전망이다.
