국가핵융합연구소(소장 김기만)는 대한신성(대표이사 김진복)과 기술이전협약을 체결하고, 고속중성자 기반 내부 투시 탐지 기술 이전을 통해 군수물자와 국방 장비 부품의 결함 여부를 조사하는 정밀계측 장비 개발에 나선다고 10일 밝혔다. 

이영석 핵융합연 박사가 개발한 고속중성자 기반 내부 투시 탐지 기술은 초전도핵융합연구장치인 KSTAR의 연구과정에서 개발됐으며, KSTAR 장치 운전 시 장치 내부의 핵융합 발생 여부를 판단·검증하는데 활용되는 플라즈마 진단 기술 중 하나다.

이 기술은 기존 방사선이나 초음파 등을 활용한 비파괴검사 방식으로는 어렵거나 불가능했던 물체의 내부를 고속 중성자를 이용해 투시함으로써 정밀한 영상화가 가능하다는 특징이 있다.

고속중성자는 수소가 포함돼 있는 액체, 오일 등과 같은 유·무기물질은 흡수계수가 큰 반면에 철, 알루미늄, 니켈, 합금 등 무거운 물질은 흡수계수가 작아 잘 투과되는 고유한 특성이 있다. 이 특성을 활용하면 기존 비파괴 검사 기술로는 어려운 두꺼운 철판·금속물질의 내부 구조를 자세히 볼 수 있어 대형 물자나 부품의 결함 여부 탐색과 검사가 가능해진다.

하지만 고속중성자를 이용한 비파괴검사 분야는 고속중성자 검출방법이 까다롭고, 중성자 영상획득에 대한 기술적인 한계점이 존재했다. 

이러한 상황에서 핵융합연의 고속 중성자 활용 내부 투시 기술은 해외 기관의 실험 결과와 비교해서도 정밀한 영상 결과를 보여주는 것으로 확인됐다.

대한신성은 이전되는 기술을 적용해 군수물자와 국방 장비 부품의 결함 여부를 조사하는 정밀계측 장비 개발에 착수할 예정이다. 이를 통해 국방산업 시장의 우위를 확보하고, 민간산업으로 사업영역을 확대할 계획이다. 

김기만 소장은 "이번 기술이전은 첨단 기술의 복합체로 불리는 핵융합 연구 과정에서 개발된 기술이 다양한 산업 분야에 응용될 수 있음을 보여주는 사례"라면서 "기관 목표인 핵융합에너지 개발과 더불어 그 과정에서 나오는 첨단 기술의 산업 분야 활용 확대를 위해 적극 노력하겠다"고 말했다.

한편, 한국은 항공, 우주, 군사, 의료, 농수산, 문화재 복구 등 다양한 산업 분야에서 물질·물체의 탐색과 탐지 기술 수요와 투시영상화 기술에 대한 수요가 급증하고 있는 가운데 비파괴 검사 기술 장비의 90% 이상을 수입에 의존하고 있다.