KRISS, 고속 테라헤르츠 분광 기술 개발 성공
- 고속 테라헤르츠 분광기술 개발…공항, 항만 등 보안검색에 활용
- 폭발물, 마약 등 위해물질 성분까지 실시간 분석 가능
KRISS(한국표준과학연구원, 원장 김명수) 안전측정센터 이대수 박사팀이 폭발물 등의 위해물질 검출이 가능한 고속 테라헤르츠 분광 기술 개발에 성공했다. 연구팀은 테라헤르츠 펄스파의 1초 당 발생횟수를 주기적으로 변화시키는 방법을 활용해 기존 기술보다 분광 측정 시간을 크게 단축시켰다. 이 기술은 기존의 테라헤르츠 분광기술의 측정 속도보다 50배 이상 빠르다.
테라헤르츠(THz)는 1조를 뜻하는 테라에 주파수 단위인 헤르츠가 결합된 용어이다. 테라헤르츠 분광 기술은 보통 0.1~4 THz 주파수를 사용하는데 폭발물은 이 주파수 대역에서 특이한 흡수 스펙트럼을 갖는다. 따라서 폭발물, 마약 등 이들이 갖고 있는 고유의 스펙트럼을 이용하여 위해물질의 성분을 식별할 수 있다.
또한 찾아낸 위험물의 성분이 폭발물인지 아닌지를 현장에서 즉시 판별하기 위해 테라헤르츠 분광 기술을 사용할 수 있다. 현재 사용되는 엑스레이 장비는 가방이나 옷 속에 숨겨놓은 위험물을 손쉽게 발견할 수 있지만 그 형태만을 파악할 수 있고 성분이 무엇인지를 알 수는 없다.
기존의 위해물질 검출기술은 현장에서 활용할 경우, 측정 시간이 많이 소요되어 실시간 검색기술로 활용하기에는 한계가 있었다. 하지만 개발한 기술은 분광 측정 시간이 매우 짧아 공항, 항만 등 현장에서 폭발물 등 위해물질을 실시간으로 검출할 수 있다.
또한 이를 활용해 물건의 성분이나 내부 구조를 비파괴적으로 손쉽게 검사할 수 있다. 이러한 장점을 살려 테라헤르츠 분광기술을 이용할 경우, 물건을 파괴하지 않고 내부를 검사하는 비파괴 검사나 옷 등을 투과해 물질을 검색하는데도 활용할 수 있다. 예를 들어 지난 2003년 미국 콜롬비아호의 폭발원인 분석 관련하여 미우주항공연구소(NASA)에서 테라헤르츠파를 이용하여 비파괴검사 수행 및 관련 연구가 계속 진행되고 있다. 기존에 몇 시간이 소요되던 3차원 비파괴 검사도 개발한 고속 분광기술을 이용하면 몇 분 내에 완료할 수 있게 된다.
본 연구는 안전계측기술개발사업(사업책임자:윤동진)의 일환으로 진행되었으며, 이번 기술 개발을 통해 비파괴검사 기술 및 보안 검색 기술 등에 대한 원천기술을 확보했다는 점에서 더욱 의미가 크다. 관련 성과는 그 우수성을 인정받아 광학분야의 세계적 학술지인 ‘옵틱스 레터스(optics letters)’ 11월호에 게재될 예정이다.
앞으로 연구팀은 폭발물이나 독극물, 마약 등 위해물질에 대한 테라헤르츠 스펙트럼 데이터베이스를 구축할 계획이며, 이 물질 정보는 공공시설 등에서 실제 위해물질 검색 시 판별기준으로 활용하게 된다. 또한 개발한 고속 분광기술을 이용하여 향후 고속 3차원 비파괴검사 기술도 개발할 계획이다.
한국표준과학연구원 개요
국가측정표준 정점이며 가장 앞서가는 측정을 연구하는 대덕연구단지내의 출연연구기관입니다.
웹사이트: http://www.kriss.re.kr
연락처
한국표준과학연구원 안전측정센터
이대수 박사
042-868-5778
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2012년 5월 3일 09:29