표준연-고려대, 납 없는 친환경 초음파 센서 개발

수도용 배관의 무인 모니터링에 적용 가능한 친환경 전방향 초음파 센서 개념도. (KRISS 제공) /뉴스1

(대전ㆍ충남=뉴스1) 김태진 기자 = 한국표준과학연구원(KRISS)은 지능형파동측정팀이 고려대 신소재공학과 전자재료연구실과 상수도 배관 등 대형 구조물의 안전성을 검사할 수 있는 친환경 초음파 센서를 개발했다고 10일 밝혔다.

유도초음파를 이용한 상수도 배관 검사는 부식 등 배관 내부의 손상을 확인하기 위해 필수다.

하지만 유도초음파 센서가 대부분 유해 물질인 '납'이 들어간 압전 물질로 만들어져 유럽 친환경 인증제도인 RoHS에서도 전자제품 등에 사용을 엄격히 제한하고 있다.

이에 연구팀은 납을 포함하지 않는 비납계 압전 물질을 이용해 유도초음파 센서 개발에 성공했다.

이 센서는 인체 및 환경 유해성에 대한 우려를 해소하면서도 기존의 납 기반 센서 대비 뛰어난 성능을 갖췄다.

또 360도 방향으로 신호를 고르게 출력하는 전(全)방향 센서로, 초음파의 횡파 모드를 사용해 고체와 액체를 동시에 통과해도 신호가 왜곡되거나 약해지지 않는 게 특징이다

특히 배관에 물이 흐르고 있어도 에너지 손실 없이 넓은 범위를 효율적으로 검사할 수 있다.

한국표준과학연구원 지능형파동측정팀. 앞줄 왼쪽부터 시계방향으로 승홍민 선임연구원, 최용락 학생연구원, 김승일 UST-KRISS 스쿨 박사과정생, 하종문 선임연구원, 최원재 팀장. (표준연 제공) /뉴스1

승홍민 지능형파동측정팀 선임연구원은 "개발한 센서는 납이 없는 친환경 소재로 배관에 장기간 설치해도 주변 환경이나 용수에 영향이 없어 안심하고 사용할 수 있다”며 "배관 검사 외에도 향후 제조‧건설업 분야 등 글로벌 비파괴검사 시장에서 국내 기업의 기술 우위 확보에 기여할 것”이라고 말했다.

KRISS 기본사업과 환경부 상하수도 혁신 기술개발사업, 과학기술정보통신부 데이터과학기반 차세대 비파괴검사기술개발사업의 지원을 받은 이번 연구의 성과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘세라믹스 인터내셔널’에 지난 3월 게재됐다.

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