한국연구재단은 4일 고려대 임상혁 교수 연구팀이 방사능 피폭량을 최소화할 수 있는 고해상도 엑스선 영상 기술을 개발했다고 밝혔다.

▲ 차세대 고성능 페로브스카이트 나노섬광체 엑스선 영상 시스템 실물(왼쪽)과 작동 개요도

엑스선은 의료용 영상 진단, 산업용 비파괴 검사, 결정 구조 분석 등에 널리 사용되고 있다.

효용성이 매우 높다는 장점이 있다.

그러나 의료용의 경우 환자에게 노출 가능한 방사능 피폭량 제한이 있다.

정밀 진단이나 경과 파악 목적이라 하더라도 엑스선 영상 진단을 여러 번 반복할 수 없다는 뜻이다.

연구팀은 엑스선을 흡수해 초록색 빛을 내는 페로브스카이트 섬광체를 합성해 한계를 극복했다.

페로브스카이트는 부도체·반도체·강유전체 성질을 가진다.

발견자인 러시아 과학자 페로브스키를 기념해 이름을 만들었다.

최근엔 차세대 태양전지나 발광다이오드(LED) 소재로 응용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.

엑스선을 흡수한 페로브스카이트 나노 섬광체는 발광 효율이 높고 공간 분해능이 우수하다.

순간 발광시간이 매우 짧아 엑스선 영상을 얻기 위한 방사선 노출을 획기적으로 줄일 수 있다.

이를 바탕으로 개발한 엑스선 이미징 시스템은 상용화된 기존 엑스선 영상시스템 성능을 뛰어넘는다고 연구팀은 설명했다.

▲ 엑스선 영상 시스템을 이용한 비파괴 검사 실물 이미지(왼쪽)와 엑스선 이미지(가운데). 해상도 면에서 새 기술을 적용한 쪽의 성능이 더 우수하다는 점을 확인할 수 있다.

임상혁 교수는 "페로브스카이트 나노 섬광체를 이용해 상용화가 가능한 고성능 차세대 엑스선 영상시스템을 만든 것"이라며 "페로브스카이트 상용화의 첫 사례가 될 것으로 기대한다"고 말했다.

연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단의 나노·소재기술개발사업, 기후변화대응기술개발사업, 기초연구사업 지원으로 수행했다.

성과를 담은 논문은 지난달 23일 어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)에 실렸다.

<연합>

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