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소형 중성자원 시스템을 이용하여 도장된 강재의 부식상태 비파괴검사

전문가 제언: ○ 교량 등의 사회적 인프라에 널리 사용되고 있는 강재재료는 녹 발생 등으로 열화되는 것을 방지하기 위해 일반적으로 도장되어 사용되고 있다. 그러나 오랜 사용으로 도장막이 열화하고 균열이 발생하여 물이 스며들면 강재가 부식하게 되고 녹이 슬게 된다. 이러한 구조강재의 건전성을 확보하기 위해서는 정기적인 재도장이 요구되지만 비용문제가 매우 크다.

○ 1997년에 일본은 이들 사회적 인프라의 부식대책비로 약 4조 엔의 비용을 지출하였다. 구조강재의 부식메커니즘을 밝히고 그 대책을 강구하여 재도장 주기를 길게 하면 사회적 비용을 크게 줄일 수 있을 것이다.

○ 따라서 일본 이화학연구소(Riken)는 일본 철강협회와 연대하여 소형 중성자원 시스템을 개발하고 이를 이용하여 도장막 아래 강재의 부식현상을 중성자 영상기법으로 해석함으로써 부식메커니즘을 밝혀내고 있다. 이 보고서는 Riken이 개발한 소형 중성자원 시스템 RANS의 제원과 특성을 소개하고 이를 활용한 강재 부식현상 연구결과를 요약하고 있다.

○ RANS는 가반형의 소형 중성자원 시스템이며 소형이기 때문에 비교적 소규모의 개발현장에서도 부식연구와 그 방지대책을 강구할 수 있도록 하고 있다. 결과적으로 RANS를 활용하면 원자로나 방사광가속기 등의 대형 중성자원 시스템을 사용하지 않고도 사회적 인프라에 대한 비파괴검사가 가능하다.

○ 우리나라의 한국원자력연구원이나 포항가속기 및 핵융합연구기구 등은 소형 양성자 가속기에 대한 제조능력이 있고 이를 위한 표적 등도 개발한 바 있다. 이들이 중소기업을 지원하여 소형 중성자원 시스템을 제작하면 수출까지도 가능할 것이다. 소형 중성자원 시스템을 이용한 중성자 영상기술은 자동차산업, 항공/우주산업 및 플랜트산업 등에 널리 사용될 수 있어 blue-ocean사업이 될 수 있으며 이에 대한 정부의 적극적인 개발 지원이 요청된다.

저자: Y. Otake, M. Yamada, A. Taketani, H. Sunaga and T. Nakayama
자료유형: 니즈학술정보