한국원자력연구원(원장 양명승)은 연구용 원자로 하나로(HANARO)의 중성자 산란장치를 이용하는 연구자들 간의 교류를 극대화하기 위한 ‘제6회 중성자 및 방사광 X-선 이용 금속/나노재료 분석 국제 심포지엄(The 6th International Symposium on the Characterization of Metals and Nanostructured Materials by Neutron and Synchrotron X-ray Scattering)을 11월 4일 창원컨벤션센터에서 개최한다.

대한금속학회 추계 학술대회(11월 4 ~ 5일)와 병행해서 개최되는 이번 심포지엄에서는 친환경 경량 소재 개발, 나노 구조 재료 개발, 거대 구조물의 잔류응력 측정 및 평가 연구 분야에 대한 12 편의 연구논문이 발표될 예정이다. 아울러 중성자 및 방사광을 이용한 금속/나노 재료 분야의 저명 인사로 일본 이바라키대에서 중성자를 이용한 철강재료 연구 분야를 선도하고 있는 토모타 요(Tomota Yo) 교수(현 일본철강협회 회장), 미국 테네시대 추 한(Choo Hahn) 박사, 포스텍 철강대학원의 구양모 교수가 초청 강연을 할 예정이다.

이번 심포지엄에서 발표될 논문에는 하나로의 중성자 산란장치들을 이용한 친환경 경량-나노 소재, 두께 50㎜의 후판 용접재료에 대한 3차원 중성자 비파괴 잔류응력 측정 기술에 대한 연구결과와 함께, 해외의 중성자 및 방사광 X-선 산란장치들을 이용한 연구결과들이 포함돼 있어 국내외 중성자 이용/분석 기술 비교 및 연구 동향을 파악할 수 있는 좋은 기회가 될 것으로 보인다. 또한 중성자뿐만 아니라 중성자와 특성이 다른 방사광, X-선을 이용한 국내외 연구결과를 함께 발표함으로써, 산학연 이용자들의 연구 영역을 확대하고 정보를 교류할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 심포지엄은 또한 대한금속재료학회 추계학술대회와 함께 개최됨에 따라 11월 1일 완공된 국가 핵심 기반 연구시설인 하나로 냉중성자 연구시설을 이용한 중성자 과학연구의 저변 확대와 국가과학기술 국제 경쟁력 강화에 기여할 것으로 기대된다.

※ 중성자 산란장치

: 중성자가 재료 내의 원자핵과 반응하여 나타내는 산란 및 회절 특성을 이용하여 재료의 결정구조, 결함, 미세구조 등을 분석하는 장치. 중성자는 X-선, 감마선 등 다른 방사선에 비해 투과력이 높아 재료를 파괴하지 않고 내부 분석이 가능하다.

국내의 중성자 생산 시설은 한국원자력연구원이 보유한 연구용 원자로 하나로가 유일하다. 하나로 홀 및 냉중성자 연구기반 시설에 설치된 다양한 파장(0.1~ 1.5 nm)의 중성자를 이용하는 상호 측정 목적이 다른 다양한 중성자 산란장치(중성자 소각산란장치(40M-SANS, 18M-SANS), 고분해능 중성자 분말회절장치(HRPD), 중성자 4축 회절장치(FCD), 중성자 반사율 측정장치(V-REF, Bio-REF), 잔류응력 측정장치(RSI), 중성자 투과 비파괴 검사장치(NRF) 등)를 운영하고 있다. 각 중성자 산란장치들은 재료의 특성 및 분석 대상에 따라 다르게 이용되고 있다. 특히 11월 1일부터 냉중성자 연구시설이 완공됨에 따라 재료 내의 원자 단위에서 수십 마이크로 단위내의 정적 및 동적 구조를 분석할 수 있게 돼 국가 선도 기술 개발에 대한 기초 및 원천 기술 개발에 크게 활용 될 것이다.

※ 방사광 X-선

: 방사광 가속기에서 발생되는 X-선. 방사광 가속기란 빛을 발생하는 입자를 가속하는 장치로, 국내에는 포항가속기연구소에 있다.

X-선은 중성자와 산란 및 회절 원리는 물리적으로 동일하지만 적용 분야에는 차이가 있다. 중성자가 원자핵과 반응하는 것과 달리 X-선은 원자내 전자와 반응하므로 원자번호가 커질수록 산란 강도가 커지는 특성이 있다. 따라서 인접한 원자번호의 원소들은 분간이 어렵고 시료 투과 깊이가 수 마이크로미터로 낮아 측정 부분에 대한 시료 가공이 필요하지만, 장치의 설치 및 이용이 간편하여 널리 이용되고 있다. <끝>