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'방사선 어디서 나오나' 3차원 영상 확인시스템 최초 개발

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2018년 12월 03일 16:07 프린트하기

방사선 탐지 3차원 정보 가시화 시스템. - 사진 제공 한국원자력연구원
방사선 탐지 3차원 정보 가시화 시스템을 작동시키는 모습. - 사진 제공 한국원자력연구원

방사선의 분포를 3차원으로 확인할 수 있는 실용적인 영상화 기술을 국내 연구팀이 세계 최초로 개발했다. 그 동안 '사진'처럼 2차원으로 보던 방사선 분포를 거리까지 정확히 확인하게 돼 미래의 원자력연구소 제염 해체 등의 작업을 할 때 정확도를 높이고 안전성을 확보할 수 있게 됐다.


이남호 한국원자력연구원 방사선기기연구부장팀은 투과력이 강한 고에너지 전자기파인 감마선 센서를 이용해 방사선의 분포를 탐지하는 방법으로 원자력발전소 등 방사선 작업 시설의 안전성을 조사할 수 있는 새로운 기술을 개발했다고 3일 밝혔다.


이 부장팀은 사물을 입체로 확인할 수 있는 눈의 원리를 그대로 이용했다. 사람은 눈이 두 개라 좌우 두 눈 사이에 시차가 존재한다. 이 시차 때문에 각 눈이 보는 이미지는 조금씩 다른데, 이 차이를 뇌에서 통합해 처리해 거리감을 파악하고 사물을 입체로 볼 수 있다.


아이디어는 좋지만, 방사선에 이 방식을 직접 적용할 수 없다는 게 문제였다. 빛은 사물에 부딪힌 뒤 반사되는 빛을 눈이 인식하지만, 방사선은 사물을 통과하거나, 막혀서 통과하지 못하는 등 빛과 다른 방식으로 움직이기 때문이다. 이 때문에 기존의 방사선 탐지 영상장치는 거리 정보가 없이 마치 사진처럼 평면(2차원) 방사선 정보만 제공해 왔다. 이 부장은 "기존 기술로는 거리를 몰라 눈으로 보면서 작업하거나 직접 사람이 방사선 측정장치를 들고 다니면서 위치를 확인하는 등 위험이 컸다"고 말했다.


이 부장팀은 쉽고 간단한 발상의 전환으로 이 문제를 해결했다. 방사선 탐지 영상장치에 광카메라를 추가로 설치해, 카메라로는 마치 눈처럼 좌우 시차를 이용해 입체 정보를 파악하고 방사선 탐지장치로는 방사선을 측정했다. 그 뒤 두 정보를 결합해 방사선 분포 영상지도를 완성했다.


이 부장은 “직접 방사선으로 입체 정보를 얻는 것은 아니라서 ‘간접 측정’이라고 불린다”며 “가격이 2억~3억에 달하는 외국 방사선 탐지 영상장치도 2차원 정보만 제공하는데, 간단한 방법으로 입체 방사선 분포 지도를 얻어 방사선 작업 시설에서 안전한 작업이 가능하다는 점에서 실용성이 높다”고 말했다.


이 부장팀은 이 기술로 11월 29일 ‘2018년 민군기술협력과제 성과발표회’에서 방위사업청장을 수상했다. 6월에는 국방 분야 통신장비 기업 에이치케이씨와 1억 6000만 원의 기술료와 향후 10년간 매출액의 5%를 경상기술료로 받는 조건으로 기술이전 협약도 체결했다. 에이치케이씨는 방사선탐지 3차원 영상화 기술을 우리 군의 방사선 탐지, 측정기에 적용해 국방력을 개선하는 데 활용할 계획이다. 


이 부장은 “미국 특허를 출원해 취득하는 등 해외에서도 독창성을 인정 받았다”며 “기술상용화를 통해 원전 해체 연구에서 가장 중요한 원자로 및 방사선 이용 시설의 시설, 부지 제염에 쓰일 수 있도록 할 계획”이라고 밝혔다. 
 

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