국내 연구진이 방사능에 견디는 플렉서블 복합소재 기반 센서를 개발했다.
한국전자통신연구원(ETRI·원장 김명준)은 그래핀, 맥신, 고분자수지를 조합한 복합소재를 만들고 이를 기반으로 내방사선 압력-온도 복합센서를 개발했다고 2일 밝혔다.
기존 원전 장비는 주로 납으로 차폐해 보호하는데, ETRI는 납 없이 고에너지 방사선에 노출돼도 물리·화학적 변화가 없으면서 압력과 온도를 모두 측정할 수 있는 복합 센서를 개발했다. 한국원자력연구원 첨단방사선연구소에서 성능 확인도 마쳤다.
사람에 치명적인 수준의 방사능 강도로 실험했다. 24시간 동안 '코발트-60'으로부터 감마선 20그레이(Gy·방사선 에너지가 매질에 흡수된 정도)를 조사했을 때도 소재 변화나 이상이 없었다.
개발 센서는 유연필름 형태다. 무게가 가볍고 넓은 면적과 다양한 형태로 제작할 수 있다. 물체 감지 센서로 활용할 수 있다. 의수는 물론, 극한 환경에 투입되는 로봇에 적용할 수 있다.
방사선 뿐 아니라 고주파수 전자기파 차폐 효과도 뛰어나다. 5G 통신용 전자장치나 자율주행자동차 레이더 시스템, 항공우주산업 분야에서도 쓰임새가 높다.
의복 형태로 만드는 것도 가능하다. 원전이나 병원의 방사선 노출 구역 등에서 사용하는 무거운 납 보호복을 대체할 수 있을 것으로 기대된다.
연구진은 오랜 시간 축적한 2차원 복합소재 관련 기술 노하우를 기반으로 센서를 개발할 수 있었다고 설명했다.
개발 기술은 국내 및 미국 특허 등록이 진행 중이다. 바로 기업이전이 가능할 정도로 기술이 무르익은 상태다. 2년 내 관련 제품 상용화가 가능할 전망이다.
최춘기 ETRI 나노전자원소자연구실 책임연구원은 “이번 기술은 뛰어난 차폐 성능을 가지고 있다”며 “방사선이나 전자파 노출이 많은 환경에서 안전하면서도 편리하게 작업하고, 전자장치 작동을 쉽게 하는 데 큰 도움이 되기를 바란다”고 말했다.
한편 이번 연구는 산업통상자원부 원자력연구개발사업 지원으로 수행됐다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
