▲ ETRI 연구진이 개발한 복합소재와 이를 기반으로 만든 내방사선 압력-온도 복합센서를 장갑에 적용하여 시연하고 있는 모습

국내 연구진이 방사능에 견디는 플렉서블 복합소재 센서를 개발해 원전 등 극한환경에 적용하는 등 효과적으로 활용될 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 나노전자원소자연구실 최춘기 박사팀이 그래핀(Graphene), 맥신(MXene),고분자수지(Ecoflex)를 조합한 복합소재를 만들고 이를 기반으로 내방사선 압력-온도 복합센서를 개발했다고 2일 밝혔다.

기존 원전장비는 반도체 소재 센서 제작 후, 방사선을 막는 납으로 차폐해 보호했다. 보호복도 납으로 만들어진다. 하지만 설비 무게와 부피가 크고 보호복이 무거운 단점이 있었다.

ETRI는 높은 에너지의 방사선에 노출되어도 물리화학적 변화가 없고 압력과 온도를 측정가능한 복합센서를 개발했다. 연구진은 실험을 통해 성능과 우수성을 입증하는데 성공했다.

실험은 사람에게 치명적 수준의 방사능강도로 진행됐으며 연구진은 24시간동안 코발트-60으로부터 감마선 20kGy(그레이, 물체에 방사선에너지의 매질흡수정도)를 조사했을 때도 소재나 변화에 이상 없음을 확인했다.

개발 센서는 유연한 필름형태로 가볍고 넓은 면적과 다양한 형태로 제작 가능해 옷처럼 만들어 원전이나 방사선 노출구역 등에 쓰이는 납 보호복을 대체가능하다. 센서 민감도가 높아 의수, 극한 환경 투입 수행로봇 등에도 쓸 수 있다.

또 고주파수 전자기파 차폐효과도 뛰어나 5G 통신용 전자장치나 자율주행자동차의 레이더 시스템, 항공우주산업분야 등에 쓸 수 있다. 가전제품, 의료, 국방 등 산업용 전자기기, 극한 환경 사용 전자부품, 센서, 스마트기기에도 활용도가 크다.

ETRI 나노전자원소자연구실 최춘기 박사는 “본 기술의 뛰어난 차폐 성능을 활용해 방사선이나 전자파 노출이 많은 환경에서 안전하면서도 편리한 작업이나 전자장치 작동을 쉽게 하는데 도움이 되길 바란다”고 말했다.