내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

첨단기술정보

home
알림마당
과학기술정보분석
첨단기술정보

싱크로트론 방사광을 이용한 3D/4D 이미징과 재료연구에의 응용

전문가 제언: ○ 방사광(synchrotron radiation)이란 높은 에너지로 가속된 전자가 자장에 의하여 궤도를 틀 때 진행방향으로 방출되는 전자파로서 기존의 X선 보다 수백만 내지 수억 배나 밝고, 집속성이 강하며 레이저와 같이 지향성이 있다. 현재 수keV에서 100keV 정도까지의 X선 영역의 광을 이용하는 3D 이미징 기술이 물질의 구조를 탐구하는 기초과학에서부터 재료공학, 유전공학, 의학 등 광범위한 분야에서 응용되고 있다.

○ 방사선을 영상화하는 기술은 투과시킨 방사선의 투시상으로 영상화하는 방법과 물체자신이 방출하는 방사선을 영상화하는 방법이 있다. 최근 방사선원이나 방사선 검출기의 개발, 디지털화 기법과 영상화 기술의 진보에 의하여 X선 토모그래피(CT)나 시리얼섹션법과 같은 3D관찰법이 활용되고 있다. 표면이나 단면관찰에 의존하던 재료연구에서는 단순한 3D관찰의 의미를 초월하여 변형, 파괴, 소성가공, 상변태 등의 동적현상 해명과 재료설계에서 패러다임 변화를 가져올 것이다.

○ 싱크로트론 방사광을 이용하는 X선 토모그래피(SRCT)는 공간분해능과 화질이 우수할 뿐만 아니라 시료를 회전시키면서 촬영하면 3D 위상에 시간 축을 추가한 4D 위상 토모그래피를 실현할 수 있으므로 물체내부의 변화를 고감도 동화상으로 연속관찰이 가능하다. 원문에서는 SRCT의 응용 예로서 Al합금의 응고기포의 거동, 파괴균열 거동, 가공 시의 변형 등에 관한 3D/4D 해석결과를 소개하고 있다. 아직은 연구의 초기단계에 있으나 이러한 기능은 재료설계 기술에서 성분과 조직제어의 고도화와 역학특성의 개선에 위력을 발휘할 것으로 기대된다.

○ 국내에는 포항가속기연구소(PAL)의 방사광가속기에 27개의 빔 라인이 설치되어 기초과학에서 응용과학에 이르기까지 다양한 분야에 이용되고 있다. 그러나 방사광 가속기를 이용하는 국내의 재료분야 연구는 주로 상태분석과 구조분석에 치중되고 있으며 3D 이미징에 의한 연구사례는 보고되지 않고 있다. 현재 PAL에는 동적 현상을 관찰할 수 있는 4세대 가속기가 2014년 완공을 목표로 건설 중에 있으므로 이 설비를 활용하는 3D/4D 이미징 기술의 개발이 요구된다.

저자: Horyuki Toda
자료유형: 학술정보