- 원자력硏 중성자산란장치 이용 산학연간 융합 연구 활성화 기대 -

  한국원자력연구원(원장 김종경)은 국내 유일의 연구용 원자로인 ‘하나로(HANARO)’의 중성자산란장치를 이용하는 연구자들 간 연구성과 공유와 정부출연연구기관 간 융합 연구 활성화를 위해 4월 25일 대구컨벤션센터에서‘2014년 첨단 융합분석기술 심포지엄’을 개최한다.

  이번 심포지엄은 한국원자력연구원과 대한금속재료학회가 지원하며, 한국원자력연구원 한영수·우완측 박사, 한국과학기술연구원 김만호 박사, 두산중공업 정재석 박사 등 중성자 및 방사광 X-선을 이용한 금속 및 나노 구조 재료 분석 분야 전문가들이 초청 강사로 나선다.

  대한금속재료학회 춘계 학술대회(4월 24~25일)와 병행해서 개최되는 이번 심포지엄에서는 하나로에서 운영 중인 첨단 나노 구조 측정 장치인 40M SANS 와 KIST-USANS 장치의 이용 현황, 거대 구조물 잔류 응력 측정 및 평가, 전산 시뮬레이션 분야 등에 대한 연구 논문 14편이 발표된다.

  이와 함께 출연연이 보유한 국가 거대 분석 연구 시설을 기존의 분석 기술로 해결하지 못한 소재 개발에 활용하는 방안과 국가 창조 경제에 기여하기 위해 기초·원천기술과 산업․응용에 이르는 연계 기술을 중소기업 혁신에 지원하는 방안에 대한 논의가 있을 예정이다.

※ 중성자 산란장치 소개 및 이용현황

1. 중성자 산란장치
 : 중성자가 재료내의 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.
   과학적 분석에 활용할 수 있는 중성자를 생산하는 연구 시설은 한국원자력연구원이 보유한 연구용 원자로 ‘하나로’가 유일하다. 한국원자력연구원은 ‘하나로’ 홀 및 냉중성자 연구기반 시설에 설치된 다양한 파장(0.1~ 1.5 nm)의 중성자를 이용하여 상호 측정 목적이 다른 다양한 중성자 산란장치(중성자 소각산란장치(40M-SANS, 18M-SANS, USANS), 고분해능 중성자 분말회절장치(HRPD), 중성자 반사율 측정장치(V-REF), 잔류응력 측정장치(RSI), 중성자 투과 비파괴 검사장치(NRF) 등) 등을 운영하고 있다. 각 중성자 산란장치는 재료의 특성 및 분석 대상에 따라 다르게 이용되고 있다. 특히 2010년 11월 1일 냉중성자 기반 연구시설을 완공함으로써 재료내의 원자 단위에서 수십 마이크로 단위내의 정적, 동적 구조를 분석할 수 있어 국가 선도 기술 개발을 위한 기초, 원천 기술 및 산업 응용기술 개발에 크게 활용하고 있다.

2. 방사광 X-선
 : 방사광 가속기에서 발생되는 X-선. 방사광가속기란 빛을 발생하는 입자를 가속하는 장치로, 국내에는 포항가속기연구소에서 운영하고 있다.
 X-선의 산란 및 회절 원리는 중성자와 물리적으로 동일하지만, 적용 분야는 차이가 있다. 중성자가 원자핵과 반응하는 것과 달리 X-선은 원자 내 전자와 반응하기 때문에 원자번호가 커질수록 산란강도가 커지는 특성이 있다. 이로 인해 측정 시료에 대한 별도의 가공이 필요하지만 장치의 설치와 이용이 상대적으로 간편해 널리 이용되고 있다.