30 MeV 중형 사이클로트론, 본격 가동된다

[아시아경제 노미란 기자]암 등 각종 질환 진단 및 치료를 위한 의료용 방사성 동위원소와 양성자 빔 활용연구를 위한 중형 사이클로트론(나선형 입자가속기)이 본격 가동된다.

미래창조과학부는 30 MeV(백만 전자볼트) 급 중형 사이클로트론 ‘RFT-30'이 지난해 말 한국원자력안전기술원(KINS)으로부터 시설 인허가와 생산허가, 시설검사를 받고 시험운전을 거쳐 올해부터 연구 목적의 방사성 동위원소를 생산할 수 있게 됐다고 28일 밝혔다.

사이클로트론은 표적 물질의 원자핵에 높은 에너지의 양성자를 충돌시켜 원자핵을 이루고 있던 중성자 또는 양성자 한 개(또는 그 이상)를 방출시킴으로써 새로운 입자로 바꾸는 핵반응에 의해 각종 동위원소를 생산하는 기기다.

‘RFT-30'은 수소 음이온 H-(수소 양이온+전자 2개)를 고전압·고주파 전극을 사용해 나선형 궤적으로 가속한 뒤 얇은 탄소 포일(Carbon foil)을 통과시켜 전자를 제거해 수소 양이온(양성자)을 인출하는 30 MeV 급 중형 사이클로트론이다. 이 장치는 1.5V 건전지 2천만 개에 해당하는 에너지인 30 MeV까지 수소 입자를 가속시킬 수 있다.

‘RFT-30'은 2008년 개발 후 이듬해인 2009년 첫 설치 당시 빔 전류를 안정적으로 인출하지 못해 가동에 차질을 빚어왔으나 가속기 주요 결함을 해결함에 따라 30 MeV에서 200 ㎂ 의 빔 전류를 2시간 이상 안정적으로 인출할 수 있게 됐다.

‘RFT-30'이 본격 가동됨에 따라 암을 조기에 진단하는 SPECT(단일광자방출단층촬영)과 PET(양전자방출단층촬영)에 사용되는 동위원소와 치료용 동위원소 등 방사성 의약품의 연구개발이 활발해질 것으로 기대된다. 사이클로트론에서 발생하는 양성자 빔을 활용해 환경, 우주, 생명공학 등 첨단 기초 및 응용과학 연구에도 활용될 전망이다.

한국원자력연구원은 연구용 목적으로 인허가 받은 ‘RFT-30’을 1년 이상 안정적으로 운영한 뒤 동위원소 생산과 시설 관리를 위한 인력 충원 후 판매 인허가로 변경할 예정이다. 이후 동위원소 생산 전문 기업 유치와 기술 이전을 통해 의료용 동위원소 생산을 목표로 하고 있다.

또, 현재 전량 수입에 의존하는 의료용 방사선 영상기기를 2015년까지 완전 국산화하기 위한 연구개발에도 박차를 가할 계획이며 현재 이를 위한 센서 소재 및 센서 개발이 마무리 단계에 있다.

노미란 기자 asiaroh@asiae.co.kr