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형광X선 분석장치의 기술

전문가 제언: ○ 근년 세계적으로 환경오염물질에 대한 규제가 점점 더 강화되고, 특히 유럽의 폐차처리지침(ELV)이나 전기 및 가전제품의 유해물질 사용제한(RoHS) 등 국제적인 법적 규제에 대한 대응을 위해서는 중금속 등 유해물질에 대한 간편한 분석기술의 개발이 필연적이다. 형광X선 분석법은 비파괴검사 수단으로서 다양한 산업분야에서 원재료의 조성이나 금속, 화합물, 복합재료 등의 조성평가 등으로 폭넓게 이용되고 있다.

○ 최근에는 형광X선 분석 장치의 소형화가 진전되어 손에 쥘 수 있는 크기의 장치가 개발됨에 따라 현장에서 신속하게 측정할 수 있는 원소분석 장치로서 활용되고 있다. 그러나 지금까지의 형광X선 분석 장치로는 석유제품 등에 함유된 탄화수소와 산소와 같이 가벼운 원소를 직접 측정할 수 없으며(다크 매트릭스 효과), 시료와 표준물질 간의 밀도와 부피의 차이로 인해 분석 정밀도가 떨어지는 문제점이 있었다.

○ 본 논문에서는 형광X선 분석 장치에 다크 매트릭스를 보정한 데이터베이스를 미리 포함시킨 Oil Trace 소프트웨어를 적용함으로써 다크 매트릭스의 보정이 가능하기 때문에 용이하게 고정밀도의 정량분석이 가능한 분석 장치를 해설하고 있다. Oil Trace의 활용은 원유, 연료유, 작동유뿐 아니라 지금까지 형광X선 분석법으로는 측정이 곤란하였던 사용 중의 윤활유 및 바이오기름 등에 포함된 주성분이나 함유 미량성분의 분석이 검량선법에 의해 측정이 가능하다.

○ 방사광이 형광X선 분석의 X선원으로서 유용한 것이 알려지면서 다양한 방사광 형광X선 분석연구가 진전되어 전반사 형광X선 분석, 마이크로빔 형광X선 분석, 형광 XANES에 의한 화학상태 분석, 형광X선 CT 등의 수법이 개발되었다. 현재 포항가속기연구소는 1994년에 설치된 3세대 방사광가속기를 가동하고 있으며, 4세대 방사광가속기가 21세기 우리나라 과학기술의 선진화를 위한 첨단기반기술구축사업으로 지난해 12월 국회에서 정부사업으로 승인돼 2014년 말까지 완공 예정이다. 4세대 방사광가속기를 보유하게 되면, 우리나라의 21세기 첨단과학기술을 선도하는 견인차 역할은 물론 선진국을 리드할 것으로 기대된다.

저자: Yamaji Isao
자료유형: 학술정보