국가 산업 설비 안전 지키는 ‘친환경 K-스마트 센서’ 나왔다
한국원자력연구
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한국원자력연구원(원장 주한규)은 국가 기반산업 핵심 설비의 안전을 상시 모니터링할 수 있는 압전형 센서 소재·부품 원천 기술을 개발하고, 개발된 센서 제품에 대해 국내외 인증을 획득했다고 8일 밝혔다.
이에 기기안전진단연구부 이민구 박사 연구진은 2017년부터 기초 핵심 소재인 친환경 압전 소재부터, 디자인, 부품 제작 기술까지 센서 원천 기술 개발에 집중해왔다.
먼저, PZT를 대체할 친환경 소재로 주목받고 있는 ‘칼륨 소듐 니오베이트((K,Na)NbO3, 이하 KNN)’에 미세 도핑 방식으로 비스무트(Bi)계 화합물을 첨가해 압전성이 우수한 압전 소재를 만들었다.
이후 개발된 소재를 적용한 센서가 감도, 주파수, 안정성 측면에서 최적의 성능을 발휘할 수 있도록 디자인을 개발했고, 센서 내 복잡한 구성 부품의 제작, 조립, 가공 기술을 최적화하는데 성공했다.
연구진이 개발한 센서는 원전 등 다양한 산업 설비의 이상진동, 이물질 충격 등을 감시할 수 있는 직경 2cm, 높이 6cm 가량의 가속도계 센서 2종과 배관 등의 누설이나 결함을 탐지할 수 있는 직경 2~3cm, 높이 2~4cm 가량의 음향방출형 센서 2종이다. 올해 초 한국인정기구(KOLAS) 공인시험을 통해 기존 PZT 기반 상용 제품을 대체할 만큼의 성능을 확인했다. 이는 즉시 상용화가 가능한 수준이다.