국내 연구진이 전량 수입에 의존했던 고출력 전자기파 송출 장치의 국산화에 성공해 눈길을 끌고 있다.

한국전기연구원(원장 직무대행 유동욱)은 전기의료기기연구센터 김근주·김정일 박사팀이 의료 및 각종 산업분야에서 활용되는 전자기파를 고출력 메가와트(㎿)급으로 송출할 수 있는 고난도 마그네트론 기술을 세계 5번째로 개발했다고 25일 밝혔다.

전기연 MW급 마그네트론 국산화 개발팀(왼쪽부터 김근주·김정일·이정훈·김상훈 연구원). /한국전기연구원/

전자레인지 작동 원리로 알려진 마그네트론은 높은 진공 공간에서 발생하는 전자 빔의 전기에너지를 고출력 전자기파 에너지로 변환해 방사하는 일종의 전자기파 발생 장치다. 출력에 따라 활용 범위가 다르지만, ㎿급의 마그네트론은 높은 출력의 전자기파가 필요한 의료, 산업, 국방, 환경 등 많은 분야에서 활용된다. 넓은 활용 범위만큼 높은 기술 수준이 요구되다 보니 미국과 일본 등 소수의 선진국만이 기술을 독점해 오고 있으며, 우리나라에서는 전량 해외 수입에 의존해 왔다. 때문에 세계적으로 다양한 의료 및 산업 분야에서 가장 널리 활용되는 ‘고출력 3.1㎿급 마그네트론 기술(S-Band 대역인 3.0GHz 주파수 기준)’을 국내 연구진이 순수 개발했다는 점에서 의미가 크다는 평가다.

개발된 기술은 고출력 전자기파를 활용하는 의료용 선형가속기 기반 방사선 암 치료기를 비롯해 산업 현장에서의 비파괴 검사장치, 멸균·살균장치, 폐기물 처리 장치 그리고 국방 분야에서의 안전·보안 및 검색·탐지용 레이더 등 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대를 모으고 있다.

MW급 마그네트론 장치./한국전기연구원/

특히 전량 수입에 의존했던 ㎿급 마그네트론 기술의 국산화를 통해 국내 산업구조 전반의 기술력 강화에 크게 기여할 것으로 연구팀은 보고 있다.

김근주 박사는 “이번 성과는 연구원이 자체적으로 보유한 3차원 다중물리 해석기술, 공학구조 설계기술, 측정기술 등이 결합된 국내 최초·유일한 의료·산업용 ㎿급 마그네트론 기술 개발”이라며 “뛰어난 성능과 장치의 소형화·경량화 장점을 기반으로, 마그네트론을 활용하는 수요자의 편의성·활용성을 크게 높였다”고 설명했다.

전기연은 이번 원천 기술과 관련한 국내외 특허를 확보했으며, 현재 ㎿급 마그네트론을 적용한 응용시스템의 연구에 박차를 가하고 있다. 아울러 이번 성과가 고출력 전자기파가 필요한 산업계의 많은 관심을 받을 것이라 보고, 관련 수요업체를 발굴해 기술 사업화를 추진할 계획이다.

김정민 기자 jmkim@knnews.co.kr