초록 ▼

연구의 필요성
원자력에서 파생된 방사선 기술은 1970년대 이후 방사선 살균 및 의학적 활용분야에서 큰 진전을 보였으며, 점차 기기장치, 산업소재, 전자, 생명공학, 나노산업 등 첨단산업 전반에 파급되어 21세기의 새로운 가치 창조 기술로 재조명 되고 있다.

방사선기술은 의료·바이오, 의학, 정보·전자, 항공, 국방, 에너지·환경, 자동차 등의 첨단 산업에 필요한 소재 및 제품의 개발에 필요한 핵심 기반 기술로서 자리잡고 있으며, 방사선기술 선진국들이 기술의 독점체계를 구축해 가고 있다.

방사선 기술

연구의 필요성
원자력에서 파생된 방사선 기술은 1970년대 이후 방사선 살균 및 의학적 활용분야에서 큰 진전을 보였으며, 점차 기기장치, 산업소재, 전자, 생명공학, 나노산업 등 첨단산업 전반에 파급되어 21세기의 새로운 가치 창조 기술로 재조명 되고 있다.

방사선기술은 의료·바이오, 의학, 정보·전자, 항공, 국방, 에너지·환경, 자동차 등의 첨단 산업에 필요한 소재 및 제품의 개발에 필요한 핵심 기반 기술로서 자리잡고 있으며, 방사선기술 선진국들이 기술의 독점체계를 구축해 가고 있다.

방사선 기술 선진국들은 에너지 또는 원자력 관련 부처 산하에 국가별 특성에 맞는 다양한 연구기관을 설립하여 방사선 연구개발 및 정책을 추진하고, 산·학·연이 유기적으로 연계된 기술 시스템을 구축하고 있으며, 특히 동위원소 생산·공급, 기기 및 장치 개발, 의학, 고분자 분야에 역량을 집중하고 있다.

방사선융합 기술을 이용하여 의료, 바이오, 전자정보통신, 환경, 에너지, 항공우주 등 폭넓은 분야에서 응용이 기대되어 국민에게 편리한 생활, 깨끗한 환경, 건강한 삶 등을 제공함으로써 원자력의 사회적 친밀성을 향상시키는 것으로 알려져 있다.

국내 동위원소/방사선기술을 선진국 수준으로 끌어올리기 위해서는 동위원소/방사선 기술에 대한 선진국의 연구 및 산업동향을 면밀히 파악할 필요가 있으며, 동위원소/방사선기술의 선진국 동향 파악을 통해 국가동력 산업으로 키울 유망산업분야를 발굴하고, 연구 투자의 우선순위를 정하는데 본 사업이 필요하다.

연구의 내용 및 범위
- 소재가공분야
방사선을 이용한 소재 가공 분야는 다른 일반적인 화학 첨가제에 의한 반응과 비교하여 유해한 촉매등이 필요 없어 깨끗한 수단임과 동시에 고체상태나 저온에서도 화학 반응을 일으킬수 있다. 또한 단시간에 처리가 가능하기 때문에 에너지 소비도 적다. 따라서 이와 같은 특징을 가진 방사선을 이용한 소재 가공분야는 내열전선, 열수축튜브, 자동차용 래디얼타이어, 플라스틱 단열재, 고분자 휴즈, 유해가스 흡착제, 상처 및 화상치료용 하이드로젤, 코팅 경화, 생체 재료, 복합재료 경화, 폐플라스틱 및 폐고무 재활용 등의 분야에 대한 연구가 진행되고 있다.

- 환경보존 분야
감마선 또는 전자선을 이용하여 환경오염물질의 물리화학적, 생물학적 특성을 변화시켜 후속 정화처리가 용이하도록 하거나, 유해미생물을 살균 및 멸균함으로써 생태학적 환경보전이 용이하도록 하는 기술로서 대기, 수질, 폐기물 분야로 분리하여 추진되고 있다. 일본, 폴란드 및 IAEA 공동으로 방사선을 이용하여 화력발전소에서 배출되는 NOx, SOx를 처리하는 기술 pilot plant 건설 및 운전을 성공리에 완료한 후, 중국의 화력발전소에 실규모 plant를 완료하여 운영 중이고, 일본에서는 휴발성 유기오염물질에 대한 시범시설 개발을 위한 연구를 착수하는 등, 환경 공해물질을 처리하는데 방사선을 활용하는 연구가 활발하다.

- 방사선 식품 생명 및 보건 기술 분야
방사선에 의한 식물의 발아억제, 식품 살균, 조사식품의 안정성 평가, 방사선 조사검지, 방사선 검역 등을 다루는 기술 분야로서 식량자원의 보존과 안전성 확보 및 교역식량의 검역처리에 가장 많이 사용되고 있는 보존제, 훈증제 등이 발암물질 생성과 오존층 파괴물질로 알려지면서 그 사용이 제한됨에 따라 방사선조사기술은 환경친화적 특성을 지닌 대체 방안으로 주목되고 있다. 21C 국제 교역에서는 방사선 조사식품의 수출입이 당연시 되고 있으며, 국제식품위원회에서는 국제 교역에 방사선 조사기준을 채택하여 OECD 국가들에게 우선적인 시행을 권고하고 있다. 따라서 방사선은 식품 및 보건산업 분야의 핵심적 위생화 및 가공저장기수로 개발되어 국내외 산업의 대외경쟁력 확보에 필수적인 역할을 하게 될 것으로 전망된다.

- 방사선 육종 분야
식물 종자나 묘목에 인위적으로 방사선을 쪼여 유전자나 염색체 돌연변이를 유발한 뒤 우수한 형질을 갖는 돌연변이체를 선발, 유전적 고정화 과정을 거쳐 새로운 유전자원을 개발하는 기술로서, 국가간 생물자원 확보 경쟁이 심화됨에 따라 방사선 육종 기술수요가 지속적으로 증가하고 있으며 특히 중국이 이 분야 기술성과의 25% 이상을 차지하고 있다. 육종 대상 자원은 식물분야가 주를 이루고 있고 식량자원과 화훼자원이 두 축을 형성하고 있으며, 최근에는 미생물 자원의 육종이 기술발전 단계에 있다.

원예작물의 돌연변이 육종은 전망이 매우 밝고 방사선에 의한 단일 형질 개량에 적합하며 채소, 과수, 화훼용 등 모든 작물이 포함되기 때문에 고부가가치를 창출이 가능한 분야이다.

- 방사선발생장치 및 기기 분야
다양한 방사선원 및 동위원소 생산을 위한 방사선발생장치, 방사선 계측·측정기기, 방사선 의료· 영상기기, 보안검색 분야 장치를 다루는 분야이다. 방사선계측기 기술은 기체형에서 고체형인 섬광체형으로 발전하면서, 최근에는 반도체형으로 발전하는 기술전환의 추세가 가속화되고 있다. 미국을 중심으로 반도체기반 핵의학장비, 휴대용 동위원소검색장치, 소형원소분석장치 등 방사선계측장비가 개발되어 의료, 보안, 우주항공산업 분야 등에서 폭넓에 이용되고 있다. 반도체기술인 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Emission Transister)와 p-l-n 다이오드 기술을 확장한 극한 환경용 반도체센서는 의료용, 우주선 및 인공위성, 군용 등 다양한 분야에서 방사선을 측정할 수 있는 장치로 상용화되었다.

- 방사성 동위원소이용 기술
전 세계적으로 신약 신물질 및 농약의 안전성에 관한 규제가 강화되고 있어 방사성동위원소를 이용한 신물질의 안전성 평가 수요가 급증하고 있다. 방사성 동위원소이용 기술을 기반으로 정밀화학, 바이오 칩, 신약/신물질 등의 의학분야에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 매년 방사성 통위원소의 이용이 크게 확대되고 있어, 관련 산업기술의 발달과 이용 범위 확대에 따라 경제·산업계에 미치는 영향은 점차 확대될 것으로 기대 되고 있다.

연구 개발결과의 활용계획
본 사업을 통해 획득된 기술정보는 선진국들이 독점하고 있는 방사선 기술을 한단계 발전시켜, 방사선 기술을 BT. ET. IT. NT. ST 국방 기술 등과 융합 및 복합하여 창조적 과학 기술 및 고도 산업분야에서 목적된 용도로 활용하여, 새로운 연구 개발과 연구 성과물의 보급/확산을 통한 첨단 신산업 창출하는데 활용할 계획이다.

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 7
• 제 1 장 서론 ... 9
• 1. 연구의 필요성 ... 9
• 2. 연구의 정의 및 범위 ... 10
• 제 2 장 방사선 기술의 개요 ... 12
• 1. 기술의 개요 ... 12
• 2. 세부 기술의 분류 ... 13
• 제 3 장 국내외 기술개발 동향 ... 17
• 1. 방사선을 이용한 소재 가공 기술 ... 17
• 1-1. 극한환경(우주 방사선 환경) 대응소재 및 평가기술 ... 17
• 1-2. 방사선을 이용한 소재의 표면처리 기술 및 응용 ... 48
• 1-3. 방사선을 이용한 기능성 멤브레인 제조 ... 57
• 1-4. 방사선 이용 기능성 생체재료 제조기술 ... 75
• 1-5. 방사선 이용 복합재료 제조기술 ... 86
• 2. 방사선 융합 환경보전 기술개발 현황 ... 111
• 2-1. 수처리 기술 ... 111
• 2-2. 대기오염물질 제거 기술 ... 118
• 2-3. 폐기물 처리 및 재활용 기술 ... 122
• 3. 방사선 식품생명 및 보건기술 개발 ... 126
• 3-1. 국외 기술 현황 ... 127
• 3-2. 국내 기술 현황 ... 163
• 4. 방사선 육종 연구개발 동향 ... 165
• 4-1. 돌연변이 육종현황 ... 166
• 4-2. 이온빔의 이용 현황 ... 182
• 5. 방사선 발생장치 및 기기분야 ... 195
• 5-1. 방사선기기 국내외 동향 분석 ... 195
• 5-2. 국내외 산업 규모 ... 196
• 6. 방사성 동위원소 연구개발 ... 207
• 6-1. 방사성 동위원소 이용현황 ... 207
• 6-2. 방사성 동위원소 관련 연구 및 기술개발 동향 ... 214
• 제 4 장 주요 선진국의 산업 규모 ... 223
• 1. 방사선을 이용한 소재 가공 기술분야 ... 224
• 2. 방사선 융합 환경 보전 기술 분야 ... 224
• 3. 방사선 식품생명 분야 ... 224
• 4. 방사선 육종 분야 ... 226
• 5. 방사선 발생장치 및 기기 분야 ... 229
• 6. 방사성 동위원소 활용 분야 ... 229
• 제 5 장 기술개발 추진 전략 및 산업화 추진 방향 ... 230
• 1. 방사선을 이용한 소재 가공 기술 ... 230
• 1-1. 극한환경(우주 방사선 환경) 대응 소재 및 평가기술 ... 230
• 1-2. 방사선을 이용한 소재의 표면처리 기술 및 응용 ... 230
• 1-3. 방사선을 이용한 기능성 멤브레인 제조 ... 230
• 1-4. 방사선 이용 기능성 생체재료 제조기술 ... 231
• 1-5. 방사선 이용 복합재료 제조기술 ... 232
• 2. 방사선 융합 환경보전 기술개발 ... 234
• 2-1. 하수방류수 처리 ... 234
• 2-2. 산업폐수 처리 ... 234
• 2-3. 제염폐액 처리 ... 234
• 2-4. 조류 처리 ... 235
• 2-5. 다이옥신 처리 ... 235
• 2-6. 유해성 배기가스 처리 ... 235
• 2-7. 유기성 폐기물 퇴비화 ... 236
• 2-8. 오염토양 복원 ... 236
• 2-9. 병원 폐기물 멸균 ... 237
• 3. 방사선 식품생명 및 보건 기술 개발 ... 237
• 4. 방사선 육종 연구개발 ... 238
• 5. 방사선 발생장치 및 기기분야 ... 239
• 5-1. 원자력 분야 ... 239
• 5-2. 비파괴 검사기술 분야 ... 239
• 5-3. 의료 분야 ... 239
• 5-4. 보안검색 분야 ... 239
• 5-5. 환경 분야 ... 239
• 6. 방사성 동위원소 연구개발 ... 240
• 제 6 장 결론 ... 241
• 1. 방사선을 이용한 소재 가공 기술 ... 241
• 1-1. 극한환경(우주 방사선 환경) 대응 소재 및 평가기술 ... 241
• 1-2. 방사선을 이용한 소재의 표면처리 기술 및 응용 ... 241
• 1-3. 방사선을 이용한 기능성 멤브레인 제조 ... 242
• 1-4. 방사선 이용 기능성 생체재료 제조기술 ... 242
• 1-5. 방사선 이용 복합재료 제조기술 ... 243
• 2. 방사선 융합 환경보전 기술개발 ... 243
• 3. 방사선 식품생명 및 보건기술 개발 ... 244
• 4. 방사선 육종 연구개발 ... 245
• 5. 방사선 발생장치 및 기기분야 ... 245
• 6. 방사성 동위원소 연구개발 ... 246
• 끝페이지 ... 248