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ETRI, 디지털 엑스선 소스 세계 최초 상용화

과기정통. ICT. 국방

by 문성 2020. 1. 16. 07:26

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한국전자통신연구원(ETRI)은 탄소나노튜브(CNT) 기반 디지털 엑스선 소스를 개발, 세계 최초로 상용화(사진. ETRI)했다고 15일 밝혔다.

 

이 기술은 미국 응용물리학회(APL), 나노 테크놀로지 등 저명 학술지에 게재했고, 국내 여러 기업에 기술이전 계약을 체결했다.

 

이 기술 핵심은 탄소나노튜브 전계방출 전자원() 제작기술 진공 밀봉 엑스선 튜브 설계 및 제작기술 전계방출 디지털 엑스선 소스 구동을 위한 능동전류 제어 기술 등이다.

 

연구진은 탄소나노튜브 전자빔의 수명을 결정짓는 근원적인 메커니즘을 규명함과 동시에 특화한 고온 진공밀봉 기술을 통해 세계 최초로 상용 수준의 엑스선 튜브를 개발했다.

 

디지털 엑스선 소스는 미국, 일본, 유럽을 포함한 여러 선진연구그룹이 20여 년간 연구해왔으나 가시적인 성과를 이루지 못했다.

 

그러나 ETRI 연구진은 15년 전부터 연구해온 전계방출 디스플레이(FED) 원천기술 보유로 본 기술 개발이 가능했다고 밝혔다. 엑스선 튜브를 완전 진공 밀봉 형태로 제작하고 이를 완벽하게 디지털 방식으로 제어하면서 기존 대비 크기를 작고 가볍게 만들 수 있고 응용이 쉬워 제품화 경쟁력이 높다고 연구진은 설명했다.

 

또 진공 밀봉시 기존에 쓰인 유리 대신 세라믹을 이용해 상용화 수준의 수명과 제품 특성을 갖출 수 있었다고 밝혔다.

 

이 기술은 가열이 불필요해 건전지(AA) 크기의 장비 경량화로 제품화가 가능하다. 휴대하기 쉽게 작게 만들고 엑스선을 정밀하게 조절할 수 있다는 장점 덕분에 현재 중견기업 2곳을 포함, 7개 관련 업체에 기술이전했다.

 

기술을 이전 받은 치과용 진단 장비업체는 그동안 일본 대기업으로부터 전량 수입하던 휴대 촬영용 엑스선 부품을 대체, 국산화에 성공했고 또 다른 업체는 산업용 생산 라인에서 정전기를 없애주는 장비인 이온나이저(ionizer)를 디지털 튜브로 대체, 디스플레이 업체로부터 호평받았다.

 

과제책임자인 ETRI 송윤호 소재부품원천연구본부장은 오랜 기간 수입에 의존하던 핵심 부품을 혁신적인 신기술로 대체함으로써 단순 국산화를 넘어 글로벌 기술 리더십을 확보하는 모범적인 사례라고 말했다.

 

연구진은 향후 본 기술을 3차원 컴퓨터단층촬영(CT) 시스템에 적용할 수 있도록 출력을 높이고 관련 시스템을 개발할 계획이다. 이 연구는 과학기술정보통신부, 산업통상자원부의 지원으로 수행했다.

 

연구진은 이 연구와 관련, 10편 이상의 SCI급 논문, 70건 이상의 국내·외 특허 출원, 10건의 기술이전, 2019년도 국가연구개발 우수성과 100선에도 뽑혔다.

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