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[IT뉴스]국립부경대, 납 대체할 X선 차폐 에어로겔 개발

온카뱅크관리자

2025-12-01 13:57:28

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="2A48wcoMcq">
          <p contents-hash="a5e4f9d42782775e8830618ac1653c4b45c77208794afa5aefbc01b63acf7f75" dmcf-pid="Vc86rkgRjz" dmcf-ptype="general"> [파이낸셜뉴스] 국립부경대학교는 신소재시스템공학전공 김정환 교수 연구팀이 유연하고 초탄성, 소수성까지 확보한 차세대 X선 차폐 에어로겔 소재를 개발했다고 1일 밝혔다. </p>
          <p contents-hash="e9865103e4db2a5a71b885248b90072a7afc41f7c3f5f848c711e8009c8f7b44" dmcf-pid="fk6PmEaeN7" dmcf-ptype="general">X선 기술은 의료, 과학, 산업, 군사 등 다양한 분야에 활용되지만, 인체가 X선에 노출되면 잠재적 위험이 뒤따르는 문제가 있다. </p>
          <p contents-hash="e1ac3f05a0c25425d994e52a120bc19e041ef769e99b115dce3e9aac6613cc85" dmcf-pid="4EPQsDNdau" dmcf-ptype="general">현재 가장 널리 쓰이는 납(Pb) 차폐재는 독성과 환경 유해성, 낮은 유연성 등 여러 한계를 지닌다. 특히 납은 40~88 keV 영역에서 X선 흡수 효율이 떨어지며, X선이 재료와 상호작용하며 발생하는 이차 방사선을 충분히 차단하지 못하는 문제도 있다. </p>
          <p contents-hash="8eb1f90950f86b1ea129dd9f325469b23c76560b776433970cb3f86cc0273cb2" dmcf-pid="8DQxOwjJcU" dmcf-ptype="general">이를 극복하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있지만, 기존 연구는 주로 2차원(2D) 유연 박막 기반의 납 대체재 개발에 집중되면서 감쇠 단면적의 한계로 인해 근본적인 X선 흡수 성능 향상에 제약이 있었다. </p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="6da7565743311013267372afa128a630c14464e2979163138e18b0ce7deb9f89" dmcf-pid="6wxMIrAiap" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="차세대 X선 차폐 에어로겔 소재 구조 이미지. 국립부경대 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/01/fnnewsi/20251201135449129yigi.jpg" data-org-width="800" dmcf-mid="9wChqU1yNB" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/01/fnnewsi/20251201135449129yigi.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            차세대 X선 차폐 에어로겔 소재 구조 이미지. 국립부경대 제공
           </figcaption>
          </figure>
          <div contents-hash="855514c4d1f330f23531589614ea1ba2121b270213f5a98f359f8bc4c4dfa6d6" dmcf-pid="PrMRCmcnj0" dmcf-ptype="general">
           <br>김 교수팀은 3차원(3D) 다공성 에어로겔이 낮은 밀도와 높은 유연성을 갖추고, 복잡한 기공 내부에서 광자의 흡수-산란-재흡수가 반복되며 광자 체류 시간이 늘어나 흡수 효율을 크게 높일 수 있다는 점에 착안했다. 
          </div>
          <p contents-hash="7c009f07fdf8bbb25dc6f344f0175ef760f9913c5e8a70fd80d8243d7bffd208" dmcf-pid="QmRehskLk3" dmcf-ptype="general">연구팀은 가돌리늄(Gd) 기반 상분리 유도 전략을 적용해 3차원 ‘광자 케이지’ 구조를 갖는 유연성 에어로겔을 개발하는 데 성공했다. 연구팀은 여기에 폴리다이메틸실록산 코팅을 추가하고, 페로브스카이트 물질인 Cs3Bi2I9까지 결합해 초탄성·소수성·단열성·내동결성의 우수한 물성과 함께 4중 상호보완 X선 흡수 특성을 갖춘 차세대 X선 차폐 소재를 구현했다. </p>
          <p contents-hash="1fcc6991d7c49f204204130e27394b258001bb374dd3615397ba7a41dad287f2" dmcf-pid="xsedlOEoNF" dmcf-ptype="general">연구팀이 개발한 에어로겔은 4중 상호 보완적 흡수 및 광자 케이지의 시너지 효과로 인해 넓은 에너지 범위에서 우수한 차폐 성능을 갖춘 것으로 나타났다. 이 소재로 실험한 결과 40~120 kV 튜브 전압 에너지 범위에서 76~97%의 높은 X선 흡수 효율을 달성했다. </p>
          <p contents-hash="5f0ed3c459eacb5796fe915381b4149d366d4946d5aba327b37342491cb43a8d" dmcf-pid="y9GH82ztot" dmcf-ptype="general">연구팀은 이 에어로겔의 실제 의료 환경 적용 가능성을 확인하기 위해 삼성서울병원과 공동으로 CT 장비를 이용한 차폐 성능 검증도 마쳤다. </p>
          <p contents-hash="d2a0d7ae815c088495f9f30fb26db48c32c75e91c6b624ea96d856877b7ac1b8" dmcf-pid="WvgaGTIkc1" dmcf-ptype="general">김 교수는 “이번 성과는 경량·유연성을 바탕으로 한 고효율 X선 차폐 소재 개발에 새로운 구조 설계 패러다임을 제시한 연구로, 향후 의료·군사·산업 등 다양한 분야에서 활용될 잠재력이 크다”라고 밝혔다. </p>
          <p contents-hash="662d8fcf7e8aa88d5ba2bfe6bfee2d4d03b3eb0a0ecce31996475aa68cc4c49e" dmcf-pid="YTaNHyCEA5" dmcf-ptype="general">이번 성과는 과학기술정보통신부와 교육부, 한국연구재단의 지원과 국립부경대학교 글로벌 공동연구 지원을 받아 수행됐다. 연구결과를 담은 논문은 화학 분야 세계적 저널인 'Advanced Functional Materials'(IF=19)에 게재됐다.</p>
          <p contents-hash="3f319a84fc20943bb640c5aaf176c08cb849ff5c9bdb96aa06672714dd7ee514" dmcf-pid="GyNjXWhDaZ" dmcf-ptype="general">bsk730@fnnews.com 권병석 기자</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 파이낸셜뉴스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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