한국연구재단(이사장 조무제)은 최은미 UNIST 교수 연구팀이 눈에 보이지 않는 고출력 전자기파를 이용해 원거리에서 방사능 물질을 실시간으로 탐지할 수 있는 기법을 실험으로 입증했다고 16일 밝혔다. 

방사능 유출 사고 등 방사능 물질에 가까이 접근하지 않고도 원거리에서 방사능을 감지할 수 있는 기술이 중요해 지고 있지만 현존하는 기술로는 원거리 탐지가 사실상 불가능하다. 

현재 대표적인 방사능 탐지 기술은 알파선·베타선 등 이온화 방사능을 측정하는 장치인 '가이거 계수기'로 방사능 물질로부터 방출된 고에너지가 계수기에 직접 도달해야 측정할 수 있다. 탐지거리가 멀어지면 측정에 어려움이 발생한다. 

연구팀은 이에 원거리에서 방사능 물질을 탐지할 수 있는 강력한 전자기파 발생장치를 개발했다. 방사능 물질 주변에 고출력 전자기파를 쪼였을 때 발생하는 플라즈마(물질이 가열 후 기체 상태를 벗어나 전자 및 이온 등 입자로 나눠진 상태)를 활용했다. 

발생한 플라즈마의 생성 시간을 분석해 방사능 물질 유무를 파악하게 된다. 연구팀은 0.5μg의 코발트-60 방사능 물질을 사용해 고출력 밀리미터파 발생장치로부터 발생된 전자기파의 출력 및 쪼이는 거리 등을 변화시키면서 플라즈마 발생여부와 발생 지연시간을 관측했다. 

또 코발트-60의 노출을 자동으로 조절해 실시간 탐지 유무를 확인했다. 이와 함께 이론적인 탐지 민감도보다 4800배 더 민감한 측정이 가능한 것을 실험으로 규명했다. 

연구팀은 원거리에서 방사능 유출, 핵무기 개발, 핵무기 테러 등 각종 방사능 활동을 탐지할 수 있어 방사능 비상사태에 보다 신속하게 대처할 수 있을 것으로 내다보고 있다. 

최은미 교수는 "강력한 전자기파 발생장치를 원거리에서 쪼며 비파괴적으로 실시간 방사능을 측정할 수 있는 기술"이라며 "로봇도 접근할 수 없는 후쿠시마와 같은 고방사성 환경 탐지, 방사능 물질을 이용한 테러 활동 감시, 원전 이상 사태 등에 적용할 수 있을 것"이라고 말했다. 

이번 연구는 교육부·한국연구재단 이공학개인기초연구지원사업, 글로벌박사양성사업의 지원으로 수행됐으며, '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)' 지난 9일자에 실렸다.