[올해의 신기술]<20> 고속중성자 기반 내부 투시 탐지 기술

국가핵융합연구소가 개발한 '고속 중성자 기반 내부 투시 탐지 기술'은 물질을 투과해서 내부 상태를 파악하는 기술이다. 그동안 국내에서 할 수 없던 중성자 영상 획득도 가능하다.

탐지에는 고속 중성자를 활용한다. 고속 중성자는 수소가 포함된 액체나 기름 같은 유무기 물질에는 잘 흡수된다. 반면에 철, 알루미늄, 니켈, 합금 등 무거운 물질에는 잘 투과하는 성질이 있다.

해외 고속중성자 실험 이미지(왼쪽)와 핵융합연의 고속중성자 실험 이미지(오른쪽) 비교 모습
해외 고속중성자 실험 이미지(왼쪽)와 핵융합연의 고속중성자 실험 이미지(오른쪽) 비교 모습

초음파 방식과 달리 철판이나 금속 물질에도 적용할 수 있어 대형 물자 및 부품 결함 여부를 탐색할 수 있다.

핵융합연이 만든 기술은 탐색 내용의 영상화도 가능하다. 그동안 국내에서는 고속 중성자 검출이 까다로운 데다 중성자 영상 획득 기술도 없어 영상화에 성공하지 못해 해외 장비에 의존해야 했다.

분해능을 비롯한 성능도 높다. 100마이크로미터(㎛) 수준까지 정밀 측정할 수 있다. 해외 실험 결과와 비교해도 월등히 정밀한 결과다.

핵융합연은 이 기술을 항공, 우주, 군사, 의료, 농수산, 문화재 복구 등 비파괴 검사가 활용되는 다양한 산업 분야에 적용할 수 있다고 설명했다.

기술 진척도는 실용화 단계인 7단계다. 이미 국내 기업인 대한신성에 기술을 이전하고 민간 산업 분야에서 사업 영역을 확대할 추가 이전처를 찾고 있다. 대한신성은 고속 중성자 내부 투시 탐지 기술을 적용, 군수 물자와 국방 장비 부품의 결함 여부를 조사한다.

기술을 개발한 이영석 박사는 17일 “이번 연구로 분해능이 세계 최고 수준인 고속 중성자 기반의 내부 투시 탐지 및 영상화 기술을 확보하게 됐다”면서 “비파괴 검사를 이용하는 다양한 산업 분야에 활용할 수 있다”고 설명했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com