'하나로', 실리콘 반도체 생산 작업 재개

(아주경제 김지나 기자) 연구용 원자로 '하나로(HANARO)'의 실리콘 반도체 생산 작업이 석 달 여 만에 재개된다.

하나로는 지난 2월 '방사선 백색 비상' 발령과 함께 생산 작업이 중단됐다.

한국원자력연구원은 방사선 비상 발령 원인이 됐던 '중성자 햅변환 도핑(NTD Neutron Transmutation Doping)' 장치의 설계를 전면 변경해 재설치하고, 이상 여부를 미리 확인할 수 있도록 운전 절차를 수정하는 등 재발 방지 절차를 마련했다고 6일 밝혔다.

연구원은 설계 변경과 운전 설치 개선 등 재발 방지 대책을 교육과학기술부가 승인함에 따라 지난 3일부터 시험가동에 들어갔다. 오는 7일부터 NTD 반도체 생산 작업을 재개할 예정이다.

연구원은 플로터(floater)와 플로터 암(floater arm)으로 나뉘었던 기존 2단 구조를 일체형 플로터로 바꾸는 등 NTD 장치의 설계를 변경했다.

또, 반도체 조사통을 꺼낼 때 회전 속도를 줄인 뒤 완전히 멈추면 수동으로 하게 하고, 플로터 회전으로 마모가 발생하면 이를 육안으로 확인할 수 있도록 마모 지시계를 설치해 일정 수준 마모가 진행됐을 때 플로터를 교체하도록 운전 절차를 개선했다.

연구원은 하나로에 설치된 두 개의 NTD 장치 가운데 우선 NTD-2를 이용해 반도체 생산 작업을 재개하고, 플로터 이탈로 방사선 백색 비상을 일으켰던 NTD-1은 장치 설계 변경을 확정해 오는 9월부터 반도체 생산 작업을 재개할 계획으로 알려졌다.

NTD는 부도체인 고순도의 실리콘(Si) 결정을 원자로에 넣고 중성자를 쪼여, 실리콘 원자핵 가운데 극미량을 인(P)으로 핵변환 시킴으로써 n-형 반도체로 변환시키는 기술이다.

원자력연구원 관계자는 “이 과정을 통해 생산된 반도체는 실리콘에 인을 직접 확산시키는 일반적인 화학 공정보다 인의 분포를 매우 균일하게 할 수 있는 장점이 있다”며 “하이브리드 자동차와 전기 자동차, 고속전철, 자기부상열차, 풍력발전소 설비 등의 인버터에 사용되는 대전력용 반도체 소자 제조에 이용된다”고 말했다.