연구진이 개발한 복합소재와 이를 기반으로 만든 압력-온도 복합센서를 장갑에 부착한 모습. ETRI 제공
국내 연구진이 방사능을 견디는 유연한 복합소재 기반 센서를 개발했다.
납으로 된 무거운 보호복을 대체하는데 활용할 수 있을 전망이다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 신소재인 그래핀(흑연의 한 층에서 떼어낸 2차원 물질)과 맥신(타이타늄과 탄소로 이뤄진 2차원 나노 물질), 고분자 수지를 조합한 복합소재를 만들어 이를 기반으로 내방사선 압력-온도 복합센서를 개발했다
높은 에너지를 지닌 방사선에 노출돼도 물리적·화학적으로 변화가 없으면서도 압력과 온도를 모두 측정할 수 있는 것이 핵심이다.
연구진이 사람이 맞았을 때 치명적인 수준의 방사능 강도로 소재를 실험한 결과 변화나 이상이 없음을 확인했다.
유연한 필름 형태인 개발 센서는 무게가 가볍고 넓은 면적과 다양한 형태로 제작할 수 있다. 덕분에 의복 형태로 만들어 원전이나 병원의 방사선 노출 구역 등에서 사용하는 무거운 납 보호복을 대체할 수 있을 것으로 기대를 모은다.
물체를 감지하는 센서로도 활용할 수 있는데 연구진은 실험을 통해 무게에 따라 드는 힘의 차이, 딱딱한 정도에 따라 움켜쥐는 압력 차이, 액체의 온도 차이를 감지할 수 있을 정도로 센서 민감도가 높다는 것을 확인했다. 의수는 물론 사람이 들어가지 못할 정도로 방사선 노출이 심한 극한 환경에 투입돼 작업을 수행하는 로봇 등에 적용할 수 있다고 연구진은 설명했다.
연구진은 소재와 센서 업체 등에 바로 기술이전이 가능할 정도로 완성도가 높아 2년 내로 관련 제품 상용화가 가능하다고 내다봤다.
최춘기 박사는 "방사선 차단뿐 아니라 고주파수 전자기파 차폐 효과도 뛰어나 5G 통신용 전자장치나 자율주행 자동차의 레이더 시스템, 항공우주산업 분야 등에도 활용 할 수 있다"고 말했다.