고분자와 나노복합소자, 자기기억소자 등 다양한 분야의 박막 시료 표면구조 특성을 나노 단위까지 분석할 수 있는 `중성자 반사율 측정장치(Neutron Reflectometer)' 기술이 완전 국산화됐다.
한국원자력연구소 `하나로(HANARO)' 이용기술 개발부 이정수 박사팀은 중성자의 광학적 특성을 활용해 미세 박막의 특성을 측정하는 중성자 반사율 측정장치를 개발했다고 25일 밝혔다.
이는 중성자의 입자적 특성을 활용, 구조물 표면이나 내부의 결함 여부를 알아내는 기존의 비파괴 검사방식과 전혀 다른 개념을 적용한 것으로 향후 나노기술(NT)과 생명공학(BT), 정보기술(IT) 등의 재료연구에 폭넓게 활용될 것이라고 연구소는 설명했다.
연구팀은 특히 과학기술부의 지원으로 최근 5년간 수행한 연구에서 중성자 차폐장치와 구동 프로그램, 컨트롤러 등 관련 장비까지 완전 국산화하는 데 성공했다고 밝혔다.
이 박사팀은 "이번 측정장치는 에너지가 매우 낮은 중성자를 이용해 측정 시료에 손상을 주지 않는 만큼 반복적인 시료이용이 가능하다"며 "중성자가 투과력이 높고 그 자체가 하나의 자석이어서 분자 박막, 금속 박막, 유전체 박막, 자성 박막, 자성 반도체 박막 및 초전도체 박막 등 다양한 연구개발에 활용이 가능하다"고 설명했다.
중성자 반사율 측정장치는 1990년대 중반에 개념이 정립된 첨단기술로 현재 미국과 프랑스, 일본, 영국 등 5∼6개 선진국들이 보유하고 있다.
◇용어설명
▲ 중성자 반사율 측정장치 = 원자로에서 나오는 넓은 파장 범위를 갖는 중성자 빔을 단일한 파장을 갖는 중성자 빔으로 바꿔주는 단색기와 중성자 빔을 집속시켜 주는 슬릿 시스템, 시료위치 정밀 조정장치 및 시료면에 의한 거울 반사를 측정하는 검출 시스템으로 구성된다. 시료의 전반사각 주변으로 미세한 각도로 입사된 중성자는 입사각과 동일한 각도로 반사하게 된다. 이러한 반사각의 크기에 따른 거울 반사의 정도를 측정한 반사 패턴을 분석해 박막재료의 미세구조 정보를 얻게 된다.
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- (서울=연합뉴스) 김권용 기자
- 저작권자 2006-05-25 ⓒ ScienceTimes
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