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201707.11

핵융합기술로 국방 장비 진단 정확해진다!

이하나   
https://fusionnow.nfri.re.kr/post/nuclear-fusion/705

고속중성자 기반 내부 투시 탐지 기술을 개발한 핵융합(연) 이영석 박사 

 

 국가핵융합연구소에서 개발한 플라즈마 진단 기술이 국방 장비 부품의 결함 여부를 조사하는 영상 진단장비에 적용됩니다. 최첨단 과학기술 연구 분야인 핵융합 연구 과정에서 개발된 기술을 통해 타 산업 분야의 새로운 가치를 창출하는 사례로 주목받고 있습니다.

 

 핵융합(연)의 이영석 박사가 개발한 ‘고속중성자 기반 내부 투시 탐지 기술’은 KSTAR 장치 운전 시 장치 내부의 핵융합 발생 여부를 판단하고 검증하는데 활용되는 플라즈마 진단 기술 중 하나입니다.

 

 고속중성자는 수소가 포함되어 있는 액체, 오일 등과 같은 유·무기물질에 대해서 흡수계수가 큰 반면, 철, 알루미늄, 니켈, 합금 등 무거운 물질에는 흡수계수가 작아 잘 투과하는 고유의 특성을 지니고 있습니다.

 

 이러한 특성을 이용하면 기존 비파괴 검사 기술로는 어려운 두꺼운 철판이나 금속물질의 내부 구조를 자세히 볼 수 있어, 대형물자 및 부품의 결함 여부에 대한 탐색 및 검사가 가능해집니다.

 

동일한 드릴을 엑스선으로 촬영한 이미지(왼)와 핵융합(연) 고속중성자 기술을 통해 촬영한 이미지(오) 비교

 

 특히 기존의 방사선 및 초음파 등을 활용한 비파괴검사 방식으로도 확인하기 어려웠던 물체의 내부를 고속 중성자를 이용하면 더욱 정밀하게 영상화 할 수 있어 매우 유용합니다.

 

 그동안 고속중성자를 이용한 비파괴검사 분야는 고속중성자의 검출방법이 까다롭고, 중성자 영상획득이 어렵다는 기술적인 문제 때문에 널리 활용되지 못했습니다.

 

 그러나 핵융합(연)은 핵융합로 내부에서 발생하는 초고온 플라즈마를 진단 연구 과정에서 국내 최초로 고속 중성자 내부 투시 기술을 개발하는데 성공하였고, 기술이전을 통해 핵융합 연구 뿐 아니라 국방 분야에도 적용하게 되었습니다. 그동안 해외에서 진행된 고속중성자 투시 실험 결과와 비교하더라도 핵융합(연)의 기술이 월등히 정밀한 영상 결과를 보여주고 있어 더욱 기대감이 고조되고 있습니다.

 

 해외 고속중성자 실험 이미지(왼)와 핵융합(연) 고속중성자 실험 이미지(오) 비교

 

 기술이전협약을 맺은 ㈜대한신성은 곧바로 고속중성자 내부투시 탐지기술을 적용한 정밀계측 장비 개발에 착수할 예정이며, 이를 통해 국방산업 시장의 우위를 확보할 계획입니다.

 

 향후에는 민간산업으로도 사업 영역 확대를 계획하고 있어, 비파괴검사 장비의 90%를 수입에 의존하고 있던 국내 산업계에서도 매우 긍정적인 변화를 이끌 수 있을 것으로 기대됩니다.

 

 핵융합(연) 김기만 소장은 “이번 기술이전 성과는 첨단 기술의 복합체로 불리는 핵융합 연구 과정에서 개발된 기술이 다양한 산업 분야에 응용될 수 있음을 보여주는 사례이다.”며, “궁극적인 기관 목표인 핵융합에너지 개발과 더불어, 그 과정에서 나오는 첨단 기술의 산업 분야 활용 확대를 위해서도 적극 노력하겠다.”고 밝혔습니다. 

 

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