청동기 시대의 밀봉된 옹관을 발견했다.



입자가속기를 이용한 중성자 비파괴 영상장치

내부에 어떤 물건이 어떤 상태로 들어 있는지 궁금하지만 뜯어보다 혹시 손상될까 싶어 함부로 열 수 없다. 두꺼운 철판 컨테이너에 담긴 마약을 발견하는 일도 어려움이 있다. 밀가루와 구별이 안되기 때문이다. 이럴 때 사용할 수 있는 방법이 개발됐다. 바로 중성자를 이용한 '비파괴검사'다.



비파괴검사는 주로 대형구조물의 안전진단과 공항의 검색대에서 이용된다. 기존에는 X-선이나 감마선을 이용, 물체를 투과해 검사를 하는 방식이었다. 그러나 이제는 중성자를 이용한 비파괴검사가 국내에서도 가능해졌다. 원자력병원 채종서 박사팀 등이 개발한 '싸이클로트론(cyclotron, 입자가속기)을 이용한 중성자 래디오그래피(radiography, 비파괴영상장치)' 덕분이다.



채종서 박사는 "핵반응을 이용해 중성자 폭탄을 만드는 무시무시한 물질로 인식되고 있는 중성자를 이용, 비파괴검사라는 평화적인 목적으로 사용이 가능해졌다"고 설명했다.



X-선, 감마선 검사에 비해 영상의 선명도가 높고, 두께 20㎝의 납도 투과할 수 있다. 화공품, 폭약, 고미술품과 같이 분해시 폭발이나 손상 위험이 예상될 때 특히 적합한 검사법이다.



입자가속기를 설치하지 않는 한 중성자를 얻기 위해서는 원자로를 이용할 수 밖에 없다. 따라서 검사하고자 하는 물체를 직접 원자로까지 가져가야 하는 불편함이 있었다. 그러나 입자가속기는 이동 설치가 가능해 이러한 불편이 해소됐다.



특히 중성자선을 이용하면 마약도 쉽게 감지할 수 있다. 코카인을 이루는 주요 원소는 탄소·수소·질소·산소. 각 원소의 비율만 알고 있다면 중성자선을 비춰 화합물에 따라 차이를 보이는 투과도 비교로 물질의 성질을 파악할 수 있는 것이다.



한국원자력연구소 중성자물리실 심철무 박사는 "X-선 검사는 물질의 전자와 반응하지만, 중성자 검사의 경우 원자핵과 반응하면서 투과도의 차이를 보이기 때문에 화합물 분석에 이용할 수 있다"고 말했다.



채 박사는 "중성자 비파괴검사장치는 조선, 항공, 기계류 등의 중공업 시설에서 사용하던 감마선 장치를 대체하고, 항만과 공항의 대형 수하물 검색법으로 이용 가능하다"고 밝혔다.