GIST, 소형화 가능 고출력 레이저 ‘초강력 중성자원’ 개발 작성일 03-03 38 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">- 폭발물·보안 검사 적용, 핵융합 연구 활용 기대</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="BnQ1nY4q5N"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="c102ede12995fa756fed3d7d43f1b374a17900a910240cbdd0153c380e753a1e" dmcf-pid="bLxtLG8BGa" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="레이저 기반 중성자 생성 실험 개요. [GIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/03/ned/20260303124903707cpec.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="zdMFoH6bXA" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/03/ned/20260303124903707cpec.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 레이저 기반 중성자 생성 실험 개요. [GIST 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="08310750cb7f66ae1f4d1c399f2d01b857540a3c4c4c8c6ba703c6d6249cea0b" dmcf-pid="KoMFoH6bYg" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 광주과학기술원(GIST)은 물리·광과학과 방우석 교수 연구팀이 고출력 레이저로 가속된 전자를 이용해 안정적인 에너지 특성을 갖는 초강력(고선속) 중성자원을 개발했다고 밝혔다.</p> <p contents-hash="50cff8c0080da59e152c439d5984e001f414cddc7b71e2526504d7f26018f49b" dmcf-pid="9NdpN5x2to" dmcf-ptype="general">중성자는 엑스레이(X-ray)로는 통과하기 어려운 두꺼운 금속도 쉽게 투과할 뿐만 아니라, 물질 내부의 수소(H)·탄소(C)·질소(N) 같은 유기물 성분을 구분하는 데 활용될 수 있어 차세대 정밀 보안 검색 기술로 주목받고 있다.</p> <p contents-hash="1e1204f2f7b064a793c4b291580a9e3ef5b2369c4435e0a402cc3c7af9c220d1" dmcf-pid="2jJUj1MVtL" dmcf-ptype="general">특히 ‘레이저 기반 중성자원’은 중성자를 만들어내는 장치로서 대형 가속기나 원자로 같은 거대 시설 없이도 구현할 수 있어 장비 소형화와 현장 적용에 유리하다.</p> <p contents-hash="8fe7d9e6453c8c6f8142dbafc71935074aafb7869eb190a294a71d574d5c6efe" dmcf-pid="VAiuAtRfXn" dmcf-ptype="general">다만 지금까지는 정밀 검사에 필요한 충분한 중성자 발생량과 안정적인 에너지 분포를 동시에 확보하기 어렵다는 기술적 한계가 있었다.</p> <p contents-hash="5c56363eb97dd83e6ee3159645af6e7fde1d30809e97671e92aa442e2552218f" dmcf-pid="fcn7cFe4Hi" dmcf-ptype="general">연구팀은 이러한 기술적 한계를 극복하기 위해 레이저 기반 중성자 생성 실험과 컴퓨터 시뮬레이션을 병행하고 결과를 비교 분석함으로써, 중성자의 발생량과 에너지 특성을 체계적으로 검증했다.</p> <p contents-hash="b36fbddb71d59067568a1c3334ae5b465209046a276a5c7d6ed404cbba6a79c0" dmcf-pid="4kLzk3d81J" dmcf-ptype="general">고출력 레이저로 전자를 빠르게 가속한 뒤 이를 납 변환체에 충돌시켜 만들어낸 중성자는 아주 짧은 순간 다양한 에너지 상태로 방출되는 특성을 보였으며, 이는 중성자 투과 영상 촬영이나 정밀 물질 분석에 매우 유리한 것으로 확인됐다.</p> <p contents-hash="b689203bfb9ecb753ad63e39bf5f3b5dc7db6fe7454abe273d7c1e3e28fbee1b" dmcf-pid="8EoqE0J6td" dmcf-ptype="general">이러한 결과를 통해 연구팀은 대학 실험실 규모에서도 높은 발생량의 중성자원을 구현할 수 있음을 확인했으며, 중성자를 이용한 보안 검색 기술에 필요한 중성자 특성과 안정적인 운용 조건도 함께 확보했다.</p> <p contents-hash="1d153bc40ff965b842adfc7c5f9663cb1ed48b989d5b99fd3fadc796ae00fe22" dmcf-pid="6DgBDpiPHe" dmcf-ptype="general">연구팀은 GIST가 보유한 150테라와트(TW) 고출력 레이저로 가속한 고에너지 전자빔을 납 변환체에 조사, 한 번의 레이저 펄스로 약 3000만 개의 중성자를 만들어내는 데 성공했다.</p> <p contents-hash="f0d815b004108fc435fefd089e4a108e82af504404ea12bb2a227f0f759189cc" dmcf-pid="PwabwUnQ5R" dmcf-ptype="general">이는 실험실 규모 레이저 기반 중성자원 가운데 세계 최고 수준에 근접한 수치로, 소형 장비에서도 이처럼 높은 중성자 발생량을 구현할 수 있음을 보여준다는 점에서 의미가 크다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="a1891687860649fa975e96ea573e4c9a69b514e34d51da479bdf406cf4bca857" dmcf-pid="QrNKruLxtM" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="방우석(왼쪽부터) GIST 물리·광과학과 교수, 김형일 석박사통합과정생.[GIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/03/ned/20260303124903969ffnt.jpg" data-org-width="1183" dmcf-mid="qCE4CbjJZj" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/03/ned/20260303124903969ffnt.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 방우석(왼쪽부터) GIST 물리·광과학과 교수, 김형일 석박사통합과정생.[GIST 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="9f13dea196a2e3b9855e0a524bb9632006cfc7da54a7ecf7a91acf1bc21acf04" dmcf-pid="xmj9m7oMtx" dmcf-ptype="general">또한 ‘변환체’의 두께와 재료를 최적화할 경우, 현재보다 5배 이상 많은 최대 1억 6000만 개의 중성자를 생성할 수 있음을 시뮬레이션으로 제시했다. 이는 향후 중성자 기반 영상 및 탐지 기술의 현장 적용 가능성을 한층 높이는 성과다.</p> <p contents-hash="8f550f14b8cdde814e56bab059d3e5f7732b6b2ad8523c7c69cc399a0f3381d4" dmcf-pid="yLxtLG8BGQ" dmcf-ptype="general">연구팀은 이러한 특성을 바탕으로, 이번 연구에서 생성한 중성자를 활용해 폭발물 식별이 가능함을 시뮬레이션을 통해 구체적으로 제시했다.</p> <p contents-hash="ff54685e67b14c1200bf4e22af631089c15e0243a527321a8dacd3fb37a385a4" dmcf-pid="WoMFoH6bHP" dmcf-ptype="general">이번 성과는 대학 실험실 규모의 레이저 장비에서도 세계 최고 수준에 근접한 중성자 발생량과 안정적인 에너지 특성을 동시에 구현할 수 있음을 확인한 것으로, 향후 공항 보안 검색이나 산업용 비파괴 검사 등 실제 현장 적용의 기반을 마련했다.</p> <p contents-hash="cff2ac03e70b12b0f68e78e5fc1e932c478b0a8a26e784ba0ed491822554f215" dmcf-pid="YgR3gXPKH6" dmcf-ptype="general">방우석 교수는 “이번 연구는 레이저 기반 중성자원의 불안정성에 대한 우려를 해소하고, 이 기술이 영상·탐지 분야에서 실험실 수준을 넘어 실제 응용 단계로 확장될 수 있음을 입증한 성과”라고 밝혔다.</p> <p contents-hash="ef91379feabbcf7cb9c026c12e41733144aab6b25984478072f54f53463b42f8" dmcf-pid="Gae0aZQ9Y8" dmcf-ptype="general">한편 이번 성과는 최근 전남 나주시가 구축 사업지로 선정된 핵융합(인공태양) 연구시설의 중성자 연구와도 연관성을 갖고 있어 주목된다.</p> <p contents-hash="fb4a187509cfcaee5ca58cf7ca378ab24e185581d8e0657eeb6a39f1805f3675" dmcf-pid="HNdpN5x2Z4" dmcf-ptype="general">인공태양에서 발생하는 중성자를 정밀 측정하기 위한 검출·계측 기술을 검증하는 과정에서, 이번 연구의 레이저 기반 중성자원이 효과적인 시험 플랫폼으로 활용될 것으로 기대된다.</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 '야구여왕' 블랙퀸즈 "모든 판 다 깔렸다, 쓸어 담아!" 03-03 다음 잘못 쓰면 독…‘사고의 힘’ 키우는 AI 활용법은? 03-03 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
