원자력기사

원자력기사 자격증 왜 필요할까?

원자력은 대기오염을 일으키지 않는 깨끗한 대체자원으로 인식되고 있지만, 방사능이라는 상당히 해로운 오염물질을 배출시키고 있다. 이에 따라 효율적인 원자력 발전을 도모하고 안전한 핵 폐기물의 처리를 위해서 양성된 전문 기술인력 자격제도이다. 원자력기사는 원자로, 방호시설, 방사능 물질의 처리 등 핵물질의 경제적인 사용, 기타 핵 에너지의 개발과 관련된 폐기물의 안전한 공학적 처리 등 방사성 물질 및 폐기물의 처리와 이용시설에 관한 운영상태를 검사하고 지휘, 감독하는 직무를 수행 등 필수적인 역할을 담당하게 되었다.

원자력기사 독학 가능할까?

원자력기사 자격증의 경우 관련 전공 학과- 원자력공학과, 전기공학과 등 전공자가 아닌 사람의 경우에도 독학으로 원자력기사 자격증을 취득할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 다만 내용이 쉬운 내용은 아니므로 단기간에 취득하는 것은 어려울 것으로 보인다. 원자력기초, 핵연료, 핵화학공학, 원자로 계통공학을 다루고 있기 때문에 비전공자의 경우 다소 어려움을 느낄 것으로 보인다. 독학으로 하는 것이 아예 불가능한 것은 아니지만, 책들도 직접 찾아 구매하고 인터넷으로 직접 자료도 찾아야하는 수고를 하는 대신 전문교육기관의 도움을 빌리는 것도 좋은 방법으로 보인다.

핵 폐기물이란?

핵 폐기물이란 무엇일까? 핵 폐기물은 핵무기 실험과 핵 발전소 운영의 결과 배출되는 폐기물로서, 역시 방사능 물질로 이루어져 있어 인간 건강에 있어 상당히 위험성을 갖고 있는 물질이다. 또한 핵 실험 도중 일어난 방사능 낙진은 환경을 오염시키고, 핵 발전소에서 나오는 사용 후 연료를 비롯한 방사성 폐기물 역시 바람과 물을 통해 빠른 속도로 환경에 전파됨으로서 조금만 노출되어도 사람에게 상당히 위협적인 영향을 미치게 된다. 방사성 물질은 화학변화에 의해서 사라지지 않기 때문에 원자핵 붕괴로 인해 자연적으로 소멸되기를 기다릴 수밖에 없으며, 따라서 장기적인 오염을 피할 수 없게 되는 것이다. 일본의 후쿠시마 원전 사례를 보아도 바로 알 수 있다.

핵 폐기물이 생태계에 미치는 영향과 오염 현황

핵 붕괴 시 발생하는 방사선으로는 높은 에너지를 지닌 α선, β선, γ선 등이 있다. 이들을 물질에 투사하는 경우에는 물질 속에 들어있는 전자를 깨뜨리고 나감으로서 전자가 부족하게 된다. 이러한 상태를 이온화하는 방사선이라고 하며, 인간이나 생물에게 생체 내의 분자가 변형되는 화학반응을 일으킴으로 다양한 부작용을 가져오게 된다. 방사성 물질이 체내의 특정부분 에 축적되면 화상, 피부염, 통증, 암, 백혈병, 백내장, 정신장애, 탈모 등 다양한 질환을 일으키게 된다. 이러한 질환은 장기적으로 서서히 나타나며 유전적인 영향도 있을 수 있게 된다. 최근 환경오염에 대한 관심도 높아지고 있는 추세인 뿐더러, 핵 폐기물로 인한 환경오염을 막기 위해서 점점 핵 폐기물 처리와 관리에 대하여 관심이 높아지는 추세이며, 원자력기사의 필요성은 더욱 늘어날 것으로 보인다.

원자력기사 관련 직업

한국원자력환경공단 KORAD의 주요 업무인 방사능 폐기물 관리사업과 관련된 직업 ‘방사선폐기물관리원’에 대해 알아보고자 한다. 방사선폐기물관리원의 경우 원자력시설이나 방사성물질을 다루는 작업장, 실험실에서 나오는 폐기물의 처리설비 및 용기를 관리하고 작업원을 감독한다. 또한 방사성폐기물 처리 장치를 조작하고 방사성폐기물의 처리가 제대로 처리되었는지를 확인한다. 작업장의 방사능 오염을 방지하기 위한 방사성 물질 취급자를 감독하거나 방사성 동위원소 등의 사용, 저장, 운반 등에 관련된 사항들을 수행하게 된다. 방사성폐기물관리자가 되기 위해서는 관련 자격증인 원자력기사나 원자력발전기술사, 교욱부에서 시행하는 핵연료물질 취급자 면허를 취득해야한다.

원자력기사 자격 증 외 관련 면허

원자력분야 관련 자격증 이외에도 원자력과 관련된 면허 또한 존재한다. 하지만 원자력면허를 취득하기 위해서는 결격사유가 존재하는데, 이에 해당하는 경우가 없는지 잘 확인해보고 지원해보는 것이 좋다.

1. 18세 미만의 경우 원자력 면허 취득이 불가능하다.

2. 피성년후견인, 피한정후견인의 경우 원자력 면허 취득이 불가능하다.

3. 원자력안전법을 위반하여 금고 이상의 형의 선고를 받고, 그 형의 집행이 종료되거나 집행을 받지 아니하기로 확정된 후 2년이 경과되지 않은 사람, 형의 집행유예를 선고받고 그 집행유예기간중에 있는 사람의 경우 면허취득이 불가하다.

4. 제 86조에 따라 면허가 취소된 후 2년이 경과되지 아니한 사람

5. 원자로 및 관계시설의 건설 및 개수, 보수에 관한 업무, 원자로 및 관계시설의 재료, 부품 등의 납품, 검수에 관한 업무를 수행하는 자가 업무와 관련하여 <형법> 제 129조, 제 130조, 제 132조 및 제 133조의 죄를 범하여 금고 이상의 형의 선고를 받고 그 형의 집행이 종료되거나 집행을 받지 아니하기로 확정된 후 5년이 경과되지 아니한 사람이나 형의 집행유예를 선고받고 그 집행유예 기간 중에 있는 사람은 원자력 관련 면허 취득이 불가능하다.

원자력관련 면허에는 원자로 조종사, 방사성동위원소일반감독, 핵연료물질취급자 등이 있으니 관심이 생긴다면 지원해보는 것이 좋다.

원자력기사 시험 내용

원자력기사 공부법

원자력기초

(1) 제목과 같이 원자력의 기초가 되는 내용을 물어본다. 원자력 기초의 내용을 토대로 원자로 운전, 방사선 관련 개념들을 이해할 수 있기 때문에 원자력 기초 부분의 경우 집중적으로 많이 공부해주는 것을 권장한다.

(2) 핵물리, 원자 및 핵 구조와 같은 내용은 동위원소, 동중원소, 핵이성체 등 암기사항이 많다. 문제로 출제되기 쉬우니 암기를 틈틈이 해두는 것이 좋다.

(3) 핵 분열과 핵 융합의 경우 차이점과 특성을 물어보는 문제로 출제되기 쉽다. 각각의 차이점과 특성들을 구분하여 정리해 놓는 것이 좋다.

(4) 단면적의 정의를 거시적, 미시적 정의로 구분하여 암기하고, 단면적의 종류의 경우 키워드를 나누어 점차 세부적으로 정리하는 것을 권장한다. 정의와 같은 부분은 필답형 문제로도 출제되기 쉽기 때문에 반드시 숙지하고 넘어가야 한다.

(5) 4인자 공식, 6인자 공식의 경우 공식간의 차이점을 잘 숙지하고, 각각의 공식이 어떻게 계산문제에 적용될지 예상해보면서 공부해본다. 또한 노심의 임계도 계산 또한 잘 암기하여 계산문제에 있어서 잘 준비해 놓아야 한다.

(6) 도플러 효과와 같은 효과나 현상들은 필답형 문제에서 서술해야하는 문제로 나오기에 아주 적합하다. 도플러 효과가 무엇인지 정의와 현상들을 잘 암기해놓는 것이 좋다.

2. 핵연료와 핵화학공학

(1) 핵연료와 핵화학공학과목에서는 핵연료 주기 및 재료와 원자력과 관련된 화학, 동위원소 붕괴등과 같은 지식과 관련된 문제가 출제된다.

(2) 부식의 원리와 종류의 경우는 원리별, 종류별로 나누어 정리한 뒤 공부하는 것을 권장한다. 부식의 원리 또한 필답형 문제로 출제되기 좋으니 주의한다.

(3) 방사화학의 경우 기본내용이 방사성 동위원소 붕괴이기에 이 과정이 어떻게 이루어지는지 잘 알아두는 것이 좋다. 또한 방사화학이 의료적으로, 산업적으로 각각 어떻게 이용되는지 차이점과 사례들을 잘 알아두는 것이 좋다.

(4) 선행핵연료의 농축방법의 종류와 각 방법별 특성들은 문제로 출제되기에 아주 좋은 내용이다. 종류별로 어떤 특성을 갖고 있는지 잘 정리하는 것이 좋다.

(5) 후행핵연료는 소내저장, 중간저장소의 각 역할과 필요성들을 잘 알아두는 것이 좋다. 이 또한 과정과 원리를 필답형에서 다루기 좋은 내용이다.

(6) 선행핵연료, 후행핵연료의 경우 다 공부한 뒤 크게 선행핵, 후행핵으로 키워드를 두 가지로 나누어 머릿속에 크게 정리하는 방법도 좋다.

3. 원자력 계통공학

(1) 원자력 계통공학의 경우 발전소의 각 계통과 열역학, 유체역학, 열전달과 관련된 지식들을 물어보는 경향이 있다.

(2) 열역학 법칙과 같은 기본개념은 반드시 짚고 넘어가야한다. 또한 엔탈피와 엔트로피의 차이점과 각 특성 또한 짚고 넘어가야할 내용이다.

(3) 수학적으로 유명한 레이놀즈 수, 베르누이의 법칙과 같은 내용 또한 나온다. 필답형에서 출제될 수 있으므로 이 법칙들이 어떠한 내용인지 머릿속에 정리해 놓아야한다.

(4) 열생성의 경우 핵연료 열생성, 핵물질 붕괴에 의한 열생성이 있는데, 각 과정의 차이점과 특성을 비교하는 문제가 출제되기 쉬우므로 잘 구분해놓아야 한다.

(5) 원자로냉각재계통의 계통이 어떻게 이루어지며 원자로 용기, 증기발생기와 같은 계통에 대한 기본적인 내용은 잘 숙지하고 넘어간다.

4. 원자로운전과 안전

(1) 원자로운전과 안전은 원자력발전소를 운전하기 위해 사용되는 원자로 제어 방법, 안전인자 및 안전해석과 관련된 지식을 배운다.

(2) 노심반응도 제어방법, 제어봉 제어, 화학적 제어와 같은 부분은 본 과목에서 핵심내용이라 할 수 있는 제어방법을 다루는 내용이기에 반드시 암기하는 것이 좋다.

(3) 독물질들에는 어떠한 독물질들이 있으며 각 독물질이 가지는 특성들을 암기하는 것이 좋다.

(4) 설계원리의 경우 각각의 특성별(다중성, 다양성, 독립성) 내용들을 잘 알아두어야 한다. 필답형 문제로 출제되기 좋으며, 객관식으로 출제되기에도 좋은 내용이기 때문이다.

5. 방사선이용 및 보건 물리

(1)방사선 이용 및 보건 물리는 방사선의 특성부터 계측, 인체영향 등 방사선과 관련된 내용을 주로 다루기에 집중 공부하는 것이 좋다.

(2)방사선과 물질과의 상호작용을 다루는 내용의 경우 각 물질별로 어떻게 상호작용하는지 나누어 정리한 뒤 공부하는 것을 추천한다. 광자/ 하전입자/ 중성자 별로 어떻게 물질과 상호작용하는지 나누어 정리해보는 것을 추천한다.

(3) 방사선 차폐 또한 방사선 물질 별 상호작용과 같이 광자선/ 하전입자/ 중성자 / 방사선 발생장치로 나누어 차폐가 어떻게 이루어지는지 아는 것이 좋다.

(4) 내부피폭과 외부피폭의 차이점을 잘 알아두고 각 피폭이 발생하는 과정을 잘 알아두고 그 과정에 있어 존재하는 차이점이 무엇인지 잘 알아두는 것이 좋다.

(5) 방사선의 생물학적 영향 또한 각 어떠한 영향이 존재하는지 알아두고, 세포가 어떻게 구성되는지 물어보기 때문에, 방사선이 세포의 구성에 어떠한 영향을 주는지 생각하면서 공부하는 것이 좋다.

(6) 의료별, 산업용별로 키워드를 나누어 각 키워드별로 어떠한 방사성동위원소의 종류가 있는지 잘 알아두는 것이 헷갈리지 않는데 도움을 줄 것이다.

2차시험- 작업형, 필답형

-원자력기사 실기 작업형의 경우 작업이 복잡하지 않다. 원자력기사 실기 작업형 시험의 경우 시험에서 할 수 있는 것에는 분명히 한계가 존재하며, 근대시대 핵실험에 임했던 물리학자들처럼 우라늄, 플루토늄 등과 같은 핵분열성물질을 취급하며 임계질량을 계산하기에도 불가능하기 때문이다. 원자력기사 자격증을 취득하려는 경우는 보통 계측기로 방사능을 측정하는 수준의 작업형 시험이 출제된다. 계측기 운용하는 것은 생각보다 어렵지 않기 때문에, 계측기 운용보다 중요한 것은 계측기를 통하여 측정한 데이터로 계산할 수 있는 값에 대한 이론적인 지식이라고 할 수 있다. 그래도 원자력기사 작업형에서 반드시 숙지해야할 이론들이 있는데 이를 정리해 보았다. 

(1) 플래토우(Plateau)

-인가전압은 방사선에 의해 검출기 내에 생성된 전하전달자의 이동을 가속시키며, 보통의 경우 인가전압이 증가하면 더 빠르게 전하전달자가 수집된다. 즉 인가전압이 증가하면 계수율이 증가하게 되는데, 특정 전압의 범위에선 인가전압이 변하더라도 계수율이 일정해지는데 이를 플래토우라고 한다.

(2) 불감시간

GM 계수관에 전자사태 발생 시 전위가 많이 떨어저 계측이 어려우며 시간이 경과하며 전위가 증가하게 되는데, 정상전위로 돌아오기까지는 펄스가 발생하더라도 크기가 작아 계수되지 못한다. 전위가 급감하여 정상적인 계수가 불가능한 시간을 불감시간이라고 한다.

(3) 2선원법

공급사에서 불감시간을 제공하지 않고 제공한 불감시간을 신뢰할 수 없을 경우 직접 측정하여 불감시간을 결정하는 방법이다.

(4)계수효율

(5)차폐, 선형감쇄계수, 반가층 

원자력기사 자격증을 취득할 경우 받을 수 있는 별도의 학점은 존재하지 않는 것으로 밝혀졌으며, 공기업/일반기업의 경우 원자력기사 자격증을 통하여 한국원자력연구소, 한국수력원자력, 한국전력공사, 한국에너지기술연구원, 한국원자력환경공단 등과 같은 원자력과 관련된 공기업에 취업하는데 우대사항을 갖출 수 있다. 또한 중화학 분야, 원자력 관련 엔지니어링 분야의 대기업, 일반기업 취업에 있어서 우대사항을 갖출 수 있으며 보다 유리한 위치에 있을 수 있다. 원자력 관련 분야의 연구원으로 진출하기를 원한다면, 원자력기사 자격증과 더불어 석⦁박사 학력을 요구할 수 있으니 해당분야로 진출하고 싶다면 원자력발전기술사 자격증이나, 관련 학과 석⦁박사 학위를 취득하는 것을 추천한다.

원자력분야 현실

2017년 문재인 정부가 탈원전 정책을 발표한 이후, 원자력전공자, 관련분야종사자들의 취업난의 현실화가 진행되고 있다. 2020년 한국원자력산업협회가 발표한 원자력산업실태조사에 따르면 2019년 기준 원자력 관련 학과의 학사 및 석, 박사 인력 590명중 239명(40.5%)만이 취업한 것으로 밝혀졌다. 이는 2017년보다 33명 줄어든 수치이다. 취업대신 진학을 택한 전공자는 155명(26.3%)이고, 196명(33.2%)은 미취업, 휴업, 병역 등을 결정한 것으로 밝혀졌다. 취업이 어려워진 데에는 원자력 분야 연구개발(R&D) 예산이 줄면서 정부 출연 기관의 인력 채용도 크게 감소한 것도 한 몫 하는 것으로 밝혀졌다. 자원순환 등 신산업 분야가 1099억 원, 태양광 풍력 등 신재생에너지산업이 714억 원인 것에 반면 원전관련 예산은 39억 원에 불과한 것으로 밝혀졌다. 연구 과제가 줄어든 만큼 관련 인력 수요도 줄어들 수밖에 없는 것이다.

원자력기사 취득 후 하는 일

원자력기사 자격증을 취득하고 원자력관련 분야로 진출하게 될 경우, 사람들과 산업체에 에너지를 제공하기 위해 사용되는 원자력의 안전한 이용방법에 대해 연구하고 개발한다. 안전성과 경제성을 지닌 새로운 원자력 에너지를 연구, 개발하며 원자력 발전소의 안전성을 평가하는 업무를 담당하게 된다. 또한 핵 폐기물이 안전하게 처리될 수 있도록 방사선 폐기물의 안전한 처리방법에 대해 연구하고, 방사선을 의학용 농업용 등으로 어떻게 이용할 수 있을지 연구하고 기술을 개발한다. 또한 방사성 폐기물 처리 장치를 조작하며, 방사성 폐기물의 처리가 잘 되었는지 확인하며 작업장의 방사능 오염을 방지하기 위한 방사성 동위원소 등의 사용, 저장, 운반 등에 관련된 사항들을 수행한다.

원자력기사 채용 정보와 연봉

2022년 6월, 워크넷 기준으로 ‘원자력기사’으로 검색하였을 때 검색 결과는 총 26건, ‘원자력’으로 검색하였을 때 126건, 원자력 산업으로 검색하였을 때 33건이 나왔다. 검색 결과는 원자력/ 방사선 연구소, 원자력 시설관리원, 현장관리자 분야가 대다수이다. 신입, 경력 모두 채용하고 있으며 정규직 채용이 많은 편이다. 우대사항으로는 원자력공학, 방사선관리, 방사능, 원자력 관련 자격증을 취득한 사람을 선호하고 연구 경력을 선호하는 기업도 있지만, 신입도 충분히 취업할 수 있을 것으로 보인다. 연봉으로는 경력이나 기업규모에 따라 차이가 있으나, 평균적인 연봉은 3000~ 3500만원 정도인 것으로 나타났다.

핵연료물질취급면허 취득해보자

원자력기사 자격증을 취득한 후 원자력 연구원, 발전장치조작원, 방사선폐기물 관리원 등으로 진출하고 싶다면, ‘핵연료물질취급면허(감독원)’를 취급하는 것을 추천한다. 핵연료물질취급면허는 원자력 시설이나 방사성 물질을 다루는 작업장, 실험실에서 발생하는 폐기물의 처리설비 및 용기를 관리하고, 작업원을 감독하는 직업이다. 작업장의 방사능 오염을 방지하기위해 방사성 폐기물 처리 장치를 조작하며, 방사성폐기물의 처리가 제대로 이루어졌는지를 감독, 관리하는 업무를 맡는다. 화학, 생물적 기초지식, 방사성폐기물질의 처리 및 관리방법과 이와 관련된 정부규정에 대한 지식을 갖추어야 하며, 방사선이나 핵 폐기물과 같은 위험성이 높은 물질을 다루므로 주의력이 요구된다.

원자력기사 유효기간

해당 자격증은 유효기간이 없는 자격증으로, 만료되지 않는다.