▲이온빔을 조사 중인 이용기 날(한국원자력연구소제공) ⓒ
양성자 가속기 기술을 응용해 이른바 '바리깡'으로 불리는 이용기 날의 강도와 수명을 크게 향상시키는 기술이 국내에서 개발됐다.
과학기술부는 17일 한국원자력연구소가 양성자 가속기 개발에서 파생된 가속기 기술을 응용해 일반 이용기 날보다 표면 경도를 2배 이상 향상시키는 기술 개발에 성공했다고 밝혔다.
양성자기반공학기술개발사업단 박재원 박사팀이 개발한 이 기술은 50KeV(킬로일렉트로닉볼트)규모의 가속기에서 질소이온을 가속하여 이용기 날 표면에 주입시키는 방식이다. 이온 주입이라고 불리는 이 기술은 기체 상태의 원자나 분자에 전기를 띠게하고 이를 가속시켜서 소재나 물질의 표면에 심어 경도를 향상시키는 기술이다.
이 기술이 적용된 이용기 날의 수명은 지금까지 3~4개월에 불과하던 일반 이용기 날과 달리 최대 1년까지 늘어나게 됐다.
원자력연구소는 국내 이용기 날 전문제조업체인 하성전자와 기술이전 협약을 맺고 본격적인 생산 준비를 완료한 상태다.
현재 국내 전기 이용기의 시장규모는 연간 500억원이고 세계 시장의 경우 연간 10억 달러에 육박하고 있다. 그러나 지금까지 국산 이용기 날은 별다른 표면처리 기술이 없어 제품 질이 외국산에 비해 현저히 낮아 내수시장 점유율이 10% 이하로 극히 저조한 실정이다.
원자력연구소 측은 이러한 성과를 바탕으로 내수 시장의 90%를 점유하고 있는 외국산 이용기의 수입대체 효과는 물론 우수한 기술을 바탕으로 해외시장에까지 진출할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 특히 이용기 뿐만 아니라 모피 의류용으로 쓰이는 양털 등 동물의 털을 깎는 제품에도 이 기술을 적용할 수 있어 수출 가능성도 높아질 것으로 보인다.
원자력연구소 박재원 박사는 "그동안 일본 제품 등 수입품에 비해 국산 제품이 경쟁력이 없었던 이유가 날 부분의 성능 저하에 있었다"며 "이온 주입 기술로 인해 국내 업체의 기술 경쟁력이 한층 높아질 것으로 전망된다"고 밝혔다.
세계 최초로 이용기 날에 적용한 이번 기술은 국내 특허등록 뿐 아니라 이 분야 기술에서 최고 수준을 자랑하는 일본, 독일 등에도 특허 출원한 상태다.