- 원자력硏 구축 냉중성자방사화스테이션… 지질‧우주과학‧바이오‧IT 등 다방면 이용 기대 - 

  
 한국원자력연구원(원장 김종경)은 냉중성자※(Cold Neutron)를 이용한 최첨단 비파괴 측정 시설을 구축, 국내외 연구 및 산업계 이용자에게 본격 개방한다고 밝혔다.

 ※ 냉중성자: 원자로에서 발생한 열중성자를 차갑게 만든 중성자로, 에너지가 낮고 물질과의 반응 확률이 좋음

 한국원자력연구원 중성자응용기술부(부장 박상준)는 미래창조과학부 원자력연구개발사업의 일환으로 연구용 원자로 하나로(HANARO)를 활용하는 첨단 방사화 분석※ 창치인 냉중성자방사화스테이션(CONAS: COld Neutron Activation Station) 개발에 성공, 국내외 산학연 이용자를 대상으로 개방, 본격적인 서비스를 실시한다.

 ※ 방사화 분석: 시료에 중성자를 흡수시켜 방사능을 띠게 하는 방사화(activation) 과정 이후 시료에서 나오는 감마선 또는 알파선과 같은 하전입자를 측정해 시료에 포함되어 있는 원소를 분석하는 방법

 CONAS는 3 종류의 분석 장치(즉발감마선 방사화 분석 장치, 즉발감마선 쌍분광 분석 장치, 중성자 깊이 분포 측정 장치)가 복합된 측정, 분석 시설로서 물질 속에 존재하는 원소 및 그 분포 상태를 정밀하게 측정할 수 있어 극미량 성분 원소 분석과 핵 자료 생산 및 물질 표면 분석을 종합적으로 수행할 수 있다.

 즉발감마선 방사화 및 쌍분광 분석 장치는 시료가 중성자를 흡수한 뒤 방출하는 즉발감마선(prompt gamma-ray) 분석을 통해 시료의 특성을 분석하는 장치다. 나노그램(ng, 100억분의 1g) 단위의 극히 적은 양까지 비파괴적으로 분석할 수 있어, 특히 운석 성분 분석 연구에 적합해 한국원자력연구원은 인도 비정부기구 천문연구 그룹인 AGCA와 공동으로 운석 및 운석 충돌 지점의 토양 시료에 대한 분석 연구를 수행키로 협의하는 등 지질 및 우주화학 분야 뿐 아니라 재료과학, 생물학, 의학 분야에 널리 사용될 것으로 기대된다.

 중성자 깊이 분포 측정 장치는 시료가 중성자를 흡수한 뒤 방출하는 하전입자의 에너지를 분석해 시료 속 성분 원소의 깊이에 따른 분포를 측정하는 장치로, 높은 중성자속(neutron flux)을 가지는 고출력 원자로와 하전입자 수집 효율이 뛰어난 신호분석 장치 구축의 기술적 어려움 때문에 전 세계에 몇 대 밖에 없는 장치다. 물질 표면에 가까운 극히 얕은 깊이에 존재하는 극미량의 원소를 확인할 수 있어 리튬배터리, 실리콘 반도체 등 각종 첨단 산업재료의 품질 향상에 기여할 전망이다.

 한국원자력연구원은 CONAS 구축이 완료됨에 따라, 국내외 산학연 이용자들이 연구 목적으로 이용할 수 있도록 적극 개방해 운영한다는 방침이다. 장치를 개발한 선광민 박사는 “이 장치가 성공적으로 개발됨에 따라 기존 중성자방사화분석만의 장점과 경쟁력을 강화하고 관련 연구 저변을 확대할 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 말했다.