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방사선 손상에 내성이 있는 나노재료

전문가 제언: ○ 원자력 발전소의 가동 수명과 방사능물질 누출사고와 관련하여 국내외적으로 크게 관심과 주목을 받는 차세대 핵 반응로는 오랜 시간 동안 실패 없이 높은 온도와 방사선 선속에서 견딜 수 있는 구조의 재료가 요구되고 자동차나 비행기는 연료의 효율을 높이고 가스배출량을 줄이기 위하여 가볍고 고강도의 재료가 필요하다.
○ 방사선 조사와 같은 극한적 한계 환경에서 활용될 수 있는 미래기술의 시대적 요구는 많은 연구자들의 관심을 받게 되었고 이는 과거 전통적 재료의 보강된 개선만으로 해결할 수 없고 극한적 환경에서 견딜 수 있는 재료설계의 새로운 개념이 필요하다.
○ 핵 반응로나 방사선조사에 의한 새로운 내성이 있는 재료의 연구는 국제적으로 많은 학자들의 관심을 받고 있는데 특히 미국의 Oak Ridge National Lab.의 S.J.Zinkle등과 Los Alamos National Lab.의 A.Caro, B.P.Uberuaga, I.J.Beyleim등이 활발하게 연구하고 있다.
○ MIT대학 재료공학과 M.J.Demkowicz교수, 미시간대학 G.S Was교수 그리고 Canegie Mellon 대학 J.E Ledonne 교수 등이 고 헬륨 농도하의 인터페이스 구조의 역할, 방사선 유도에 의한 점결함의 알갱이 경계면에 영향 그리고 Cu-Nb 다층 복합체의 인터페이스 특성 등의 연구가 이들에 의하여 활발하게 진행되고 있다.
○ 국내에서의 이 분야의 연구는 극히 미미한 상황이지만 2012년 울산과기대 이석빈교수가 Los Alamos National Lab. 그룹과 Cu-Nb 나노층 복합체의 이상 인터페이스 특성연구를 그리고 미국 Los Alamos National Lab.의 재미 한인 과학자 강근욱박사가 표면 가공한 동일 위상 인터페이스의 최소에너지 구조에 대한 연구를 공동으로 수행하여 이들 관련 최신 정보를 확보하고 있다. 앞으로 이러한 연구들은 차세대 자동차, 비행기나 핵반응로에 요구되는 가볍고 방사선 내성이 큰 나노 혼합체의 개발로 이어질 것으로 예상된다.

저자: I.J.Beyerlein, A.Caro, M.J.Demkowicz, N.A.Mara, A.Misra and B.P Uberuaga
자료유형: 학술정보