중성자 「비파괴검사기」 곧 실용화/한국원자력연
◎「N선 라디오그라피」 장치 자체설계 성공/원자로·항공기 부품 결함여부 쉽게 검사
원자핵이 분열할때 나오는 중성자를 이용해 기계장치나 전자부품 등의 내부구조를 환히 들여다 볼 수 있는 중성자사진 기술이 본격적으로 활용될 전망이다.
한국원자력연구소(소장 김성연)는 16일 국내 최대의 연구용 원자로인 「하나로」에 중성자사진을 찍을 수 있는 「중성자(N선) 라디오그라피」장치를 자체 설계,설치와 성능검사를 마침으로써 이 기술을 본격적으로 이용할 수 있게 됐다고 밝혔다.
지금까지 방사선을 이용한 영상촬영기술로 가장 많이 쓰인 것은 흔히 「X선 사진」이라 불리는 「X선 라디오그라피」기술이다.X선은 납이나 우라늄과 같이 무거운 원소로 된 물질은 투과하기가 어려운 반면 수소나 물과 같이 가벼운 원소로 된 물질은 투과하기가 쉬운 특성을 갖고 있다.X선으로 촬영한 사진에서 근육이나 혈관 등은 보이지않는 대신 뼈나 암세포 등은 확연히 보이는 것은 바로 X선의 이같은 특성 때문이다.그러나 이같은 특성때문에 X선 검사법은 수소,탄소와 같이 가벼운 원소로 구성된 탄수화물,물,플라스틱 계통의 내부 구조를 정확히 촬영할 수 없는 단점이 있다.더욱이 「X선 라디오그라피」에서는 X선용 필름을 사용함으로써 핵연료와 같이 방사능을 많이 띤 물질의 내부구조 검사는 불가능하다.
그러나 중성자는 수소,산소,질소와 같이 가벼운 원소에는 투과력이 약한 반면 납,텅스텐,우라늄과 같은 무거운 원소에 대한 투과력은 강한 특성을 갖고 있다.이같은 특성을 이용하면 X선으로는 어려웠던 물질 검사를 쉽게 할 수 있는데 예를 들면 항공기 부품의 결함 여부,자동차 엔진의 미세한 균열 상태,복잡한 회로로 얽혀있는 전자 부품의 내부구조 등이다.뿐만 아니라 「중성자 라디오그라피」는 X선으로는 불가능한 핵연료,원자로 내부 부품 등 방사능이 높은 물체를 건드리지 않고 검사(비파괴검사)할 수 있어 원자력의 안전성을 높이는 데도 크게 기여할 수 있다는 것.
지금까지 국내에서는 「중성자 라디오그라피」용 중성자를 열출력 2메가와트급의 연구용 원자로 「트리가 마크3호」에서 얻어 왔다.그러나 「하나로」는 열출력 30메가와트급 원자로로 이번에 개발된 「N선 라디오그라피」는 성능이 10배 이상이다.
이번 「N선 라디오그라피」설계에 참여한 중성자 물리실 이창희박사는 『앞으로는 「중성자 라디오그라피」에 의한 실시간 화상처리기술을 개발할 계획』이라며 『선진국에서도 아직 연구·개발중인 이 기술이 완성되면 눈에 보이지 않는 미세한 구조의 확대검사,중성자 단층촬영과 같은 고도의 기술이 실용화돼 의료,산업,기초과학 연구에 폭넓게 응용될 수 있을것』이라고 내다봤다.〈신연숙 기자〉