[충청뉴스 이성현 기자] 국내 연구진이 방사선의 시각화 가능성을 열었다.
한국원자력연구원은 중성자과학부 장종대 박사 연구팀이 전북대와 저준위 에너지 감응형 복합구조 물질을 개발했다고 밝혔다.
연구팀은 자체 개발한 폴리에틸렌옥사이드 기반의 고분자 나노구조체와 에너지에 반응하면 빛을 내는 카드뮴셀레나이드(CdSe) 나노입자를 물속에서 혼합해 복합구조 물질을 만들었다.
이 물질은 이른바 ‘자기조립 혼합구조체’(self-assembled complex)로 인위적 과정 없이 물에 섞이지 않고 서로 모여드는 둘의 성질만을 이용해 만든 안정적인 복합구조 물질이다.
이 복합구조 물질은 수십 나노미터의 크기로, 외부 환경에 따라 구형이나 원통형의 구조체로 변형될 수 있다. 매우 낮은 에너지의 세기에도 감응하며, 구조체의 모양에 따라 빛의 세기가 달라지는 것이 특징이다.
해당 물질은 에너지의 변화를 시각화할 수 있다는 점에서 개발 의의가 크다. 특히 방사선 노출과 같은 에너지 변화가 일어날 때 기존 방사선 감지기가 수치로 위험성을 표시했다면, 이 물질을 활용한 센서는 불빛으로 신호를 알리므로 전문지식이 없는 일반인들도 위험성을 쉽게 확인할 수 있다.
물질을 방사선 검출 센서로 응용·개발하여 플라스틱 뱃지 혹은 부착물의 형태로 설치하면, 방사선 노출 여부를 불빛으로 즉시 판단하여 방사선 방호와 대피가 빨라질 수 있다. 연구를 더 심도 있게 진행하면 소재를 섬유화하여 방사선을 감지하는 의복 제작도 가능할 것으로 기대한다.
이번 연구에서는 연구원이 보유 중인 중성자 소각산란 장치가 활약했다. 중성자 소각산란이란, 중성자가 물질 내부의 원자핵과 반응하도록 중성자를 쬐어 그 궤적이 휘거나 흩어지는 모습을 관찰해 분석이 어려운 나노 크기의 물질이나 입자의 형태, 구조, 배열 상태를 분석하는 기술이다.
장종대 박사는 “이번 연구는 가시형 방사선 검출 소재 개발의 첫걸음을 뗀것이라 생각한다”며 “낮은 방사선까지도 가시적으로 표현할 수 있어 방사선을 더 안전하게 사용하는데 도움이 될 것으로 기대한다”고 설명했다.
