전기연구원, 이중 주파수 제어구조로 응용성 향상
[이투뉴스] 전기연구원(원장 직무대행 유동욱, 이하 'KERI')이 MW급 고출력 의료·산업용 마그네트론을 국산화하는데 성공했다. 전자기파를 고출력으로 송출할 수 있는 고난도 기술로, MW급 상용화는 이번에 세계에서 다섯번째다.
전기의료기기연구센터 김근주·김정일 박사팀에 따르면 전자레인지의 작동 원리로 알려진 마그네트론은 높은 진공 공간에서 발생하는 전자빔의 전기에너지를 고출력 전자기파 에너지로 변환해 방사하는 일종의 전자기파 발생장치다.
출력에 따라 활용 범위가 다른데 MW급은 고출력 전자기파가 필요한 의료나 산업, 국방, 환경 등의 분야에서 주로 쓰인다. 하지만 높은 기술 수준을 요구해 미국과 일본 등 소수 선진국만이 기술을 독점하고 있고, 우리나라는 전량 해외수입에 의존해 왔다.
KERI는 이번에 순수 국내기술로 범용성이 넓은 고출력 3.1MW급 마그네트론(S-Band 대역인 3.0 GHz 주파수 기준)을 개발했다. 세계 최초로 이중 튜너(Dual-Tuner) 주파수 제어 구조를 적용해 기존 상용 제품보다 1.6배 이상 넓은 주파수 대역폭을 갖는다.
이는 다양한 산업분야에서 보다 안정적으로 고출력 전자기파를 활용할 수 있다는 것을 의미한다. 또한 영구자석 기반의 자기회로를 적용해 마그네트론 장치의 소형화·경량화를 실현했고 각종 응용 시스템과의 호환성, 설치 효율성, 공간 활용성 등도 높였다.
고출력 전자기파를 활용하는 의료용 선형가속기 기반 방사선 암치료기를 비롯해 산업 현장 비파괴 검사, 멸균·살균, 폐기물 처리, 국방 안전·보안 및 검색·탐지용 레이더 등 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대하고 있다.
특히 전량 수입에 의존했던 MW급 마그네트론 기술 국산화로 산업전반의 기술력 강화에 기여할 것으로 보고 있다.
김근주 KERI 박사는 “연구원이 자체 보유한 3차원 다중물리 해석기술과 공학구조 설계기술, 측정기술 등이 결합된 국내 최초·유일의 의료·산업용 MW급 마그네트론 기술”이라며 “뛰어난 성능과 소형화·경량화로 수요자 편의성과 활용성을 크게 높였다”고 설명했다.
한편 KERI는 이번 원천 기술과 관련한 국내외 특허를 출원을 완료하고 관련 수요기업을 발굴해 기술사업화를 추진할 예정이다.
이상복 기자 lsb@e2news.com