“1.62㎜로 우주 방사선 99% 차단”…韓 세계 첫 ‘세라믹 실’ 개발 작성일 11-03 11 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">KIST, 매듭 묶는 중성자 차폐 섬유 구현, 한국형 우주복 개발 기대</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="ZK5GFxXSYK"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="eaf23b76d0bc30bdc8ebfef209d2c4e44779201ad4f038898f6526fe21c9f2c6" dmcf-pid="5RBu9NztYb" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="우주 장기 임무 수행 시 방사선 노출의 위험성.[KIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202611/03/ned/20261103120145026dmzi.png" data-org-width="1280" dmcf-mid="GIBu9NztYV" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202611/03/ned/20261103120145026dmzi.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 우주 장기 임무 수행 시 방사선 노출의 위험성.[KIST 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="0eef5ac4409597510ef7303175fa39ad864e21ae595c80b4189f1f6bb9f5fc86" dmcf-pid="1eb72jqFZB" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 우주 방사선을 막으면서도 옷감처럼 자유롭게 구부리고 매듭까지 묶을 수 있는 ‘세라믹 실’이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다. 두께 1.62㎜만으로 열중성자의 약 99%를 차단할 수 있어 달 탐사와 장기 우주 체류에 필요한 차세대 우주복 개발에 새로운 길이 열릴 전망이다.</p> <p contents-hash="68ed049a6c2ed635f848ee91bb3fb1855d6861221f1a8bc4aa819c755fd778c6" dmcf-pid="tdKzVAB3Yq" dmcf-ptype="general">한국과학기술연구원(KIST)은 우주용복합소재연구단 김대윤 박사 연구팀이 높은 강도와 유연성, 내열성을 동시에 갖춘 질화붕소나노튜브(BNNT) 기반 중성자 차폐 섬유를 개발했다고 3일 밝혔다.</p> <p contents-hash="d7a08bac4ed77f0e8b1bedd96f02383260d38d71421732c9f2fab0c9d5cf118b" dmcf-pid="FJ9qfcb0Yz" dmcf-ptype="general">우주 공간은 인체에 치명적인 방사선이 끊임없이 쏟아지는 극한 환경이다. 특히 고에너지 방사선이 우주선이나 주변 물질과 충돌하면서 발생하는 2차 중성자는 우주비행사의 건강을 위협하고 전자장비 고장을 일으킬 수 있다.</p> <p contents-hash="f2a6029ec6bfbdcf9788c0409c7f42e157095674a0ef78ce5c200204e56ae6ba" dmcf-pid="3i2B4kKpY7" dmcf-ptype="general">문제는 기존 방사선 차폐 소재가 무겁거나 단단해 우주복처럼 자유로운 움직임이 필요한 장비에 적용하기 어렵다는 점이다. 무게와 공간 제약이 큰 우주 환경에서는 가볍고 유연하면서도 방사선을 효과적으로 막는 소재가 필수적이다.</p> <p contents-hash="2e9199cfe3b4f9131f5d8499b45774507fa98bf732f9c38b504abaf87d50dc90" dmcf-pid="0nVb8E9UGu" dmcf-ptype="general">연구팀은 중성자 흡수 능력이 뛰어난 붕소를 포함한 BNNT에 주목했다. BNNT는 뛰어난 내열성과 기계적 특성을 지녔지만 쉽게 뭉치거나 부서지고 열로 녹여 가공하기 어려워 실제 섬유로 만드는 데 한계가 있었다.</p> <p contents-hash="e6c8fef12804f4e1f968351a7eeda708b74196eeec5dac8ca7d06af4dff86132" dmcf-pid="pLfK6D2u5U" dmcf-ptype="general">연구팀은 BNNT와 탄소나노튜브(CNT)를 균일하게 혼합한 뒤 가느다란 노즐을 통과시키면서 나노튜브를 한 방향으로 정렬하는 새로운 제조 기술을 개발했다. 이를 통해 BNNT 함량을 약 80%까지 높이면서도 강도와 유연성을 동시에 확보했다.</p> <p contents-hash="848f3652a667b2849f8ed95bfba149f413103dcbb47ad1307905f9fe8a3853a9" dmcf-pid="Uo49PwV7Hp" dmcf-ptype="general">개발된 섬유는 1기가파스칼(GPa) 이상의 인장 강도와 1000도 이상의 열적 안정성을 갖췄다. 특히 세라믹 소재임에도 일반 실처럼 매듭을 묶을 수 있을 정도로 유연하다.</p> <p contents-hash="42834a5c10653dcd88a26dc1cb6c4ef6f4daf73816a8c690323c92954115f5a1" dmcf-pid="ug82Qrfzt0" dmcf-ptype="general">방사선 차폐 성능도 뛰어났다. 연구팀이 섬유를 직물로 제작해 시험한 결과, 약 1.62㎜ 두께에서 열중성자의 약 99%를 차단하는 것으로 나타났다. 연구팀은 세계 최고 수준의 열중성자 차폐 성능이라고 설명했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="1e38dacd82954da26f197d43c019a9f9e0fa2e8c3ac2820fc4cebe03d9bab6e1" dmcf-pid="7a6Vxm4qG3" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="차세대 방사선 차폐용 BNNT 섬유 대량 생산 성공.[KIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202611/03/ned/20261103120145374depu.png" data-org-width="1280" dmcf-mid="X2Hy56YCY9" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202611/03/ned/20261103120145374depu.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 차세대 방사선 차폐용 BNNT 섬유 대량 생산 성공.[KIST 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="78cf75159292d3e22313014f7188a21da6712f04956b43a4ed9dedc7b29d094f" dmcf-pid="zi2B4kKpHF" dmcf-ptype="general">실제 우주복 제작에 필요한 대량 생산 가능성도 확인했다. 연구팀은 3.5㎞ 이상의 섬유를 생산하고 기존 산업용 제직 장비를 활용해 평면형 직물과 원통형 편물을 만드는 데 성공했다.</p> <p contents-hash="118fbf2dcec2397f42d8d55144bf0746c64f8867e623025cbc958d598348c72d" dmcf-pid="qnVb8E9U1t" dmcf-ptype="general">별도의 특수 장비 없이 기존 섬유 제조 공정을 활용할 수 있다는 점에서 향후 대면적 방사선 차폐 직물 생산과 상용화에도 유리할 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="7cd3c75c60ec6ee01000e56d2bafcb52ff7ac21f82a22688fb57bf0323ffaed0" dmcf-pid="BLfK6D2uZ1" dmcf-ptype="general">특히 이번 기술은 우주복의 팔꿈치와 무릎 등 움직임이 많은 관절 부위에 적용할 수 있다는 점에서 의미가 크다. 섬유를 여러 겹으로 쌓아 방사선 차폐 성능을 높이는 것도 가능하다.</p> <p contents-hash="f0f180d6713e173ce7749adf1c720798b4688f4e0203bdd3f08cc1f89f670382" dmcf-pid="bo49PwV7G5" dmcf-ptype="general">향후 우주복뿐 아니라 우주선 내부와 유인 우주 거주 시설, 원자력 시설, 방사선 치료실 등 다양한 고방사선 환경의 방호 소재로 활용될 전망이다.</p> <p contents-hash="521235c67ebd23fe0646a6db19ffdf3af90cc2ab958c95f55d54483f37954281" dmcf-pid="Kg82QrfzHZ" dmcf-ptype="general">연구팀은 앞으로 대면적 직물 제조를 위한 연속·대량 생산 공정을 구축하고 큐브위성이나 우주정거장 외부 노출 플랫폼을 활용해 실제 우주 환경에서 소재의 장기 안정성과 신뢰성을 검증할 계획이다.</p> <p contents-hash="c2d48fe2f396308c67d22b1d4c7ae5f8e6f9c98b0817a43db18a19c287c9535e" dmcf-pid="9a6Vxm4qXX" dmcf-ptype="general">김대윤 KIST 박사는 “장기 우주 체류 시대에 필수적인 극한 환경 인체 보호 원천 소재를 국내 기술로 확보했다는 데 의미가 있다”며 “실제 우주 환경에서의 검증을 거쳐 독자적인 한국형 우주복 개발에 속도를 내겠다”고 말했다.</p> <p contents-hash="0942216ba26497aa0d1aec8f8c5cb0ee3f9d54873e69e543a9ebb790eb4a46fb" dmcf-pid="2NPfMs8BYH" dmcf-ptype="general">이번 연구성과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 온라인판에 게재됐다.</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 화재 건물 속 3차원으로 미리 본다…정부, 사회 문제에 AI·드론 투입 11-03 다음 “'국가 긴급현안' 해결 속도 높인다”…범부처 신속대응 연구개발 과제 3건 선정 11-03 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
