국내 연구진이 디지털 엑스선원(X-ray Source) 원천기술을 바탕으로 땅속 물체 형상 및 물질 종류를 구분해 영상화할 수 있는 기술개발에 성공했다. 지뢰나 폭발물 탐지, 국군 전사자 유해 발굴 등에 활용될 가능성을 높였다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 다중 디지털 엑스선으로 비금속성 지뢰, 폭발물 및 전사자 유해 등 지면 아래 물체 형상과 물질을 구분해 영상화하는 지면 투과 탐색기술을 개발했다고 밝혔다.
기존 지면투과레이더(GPR) 장비는 깊은 곳 탐색이 가능하지만, 신호 분석에 전문가 도움이 필요하다. 해상도가 낮고 물질 구분도 불가능하다.
ETRI는 2015년에 엑스선원 작동을 디지털로 바꾸는 기술을 개발해 국내 치과 의료장비 기업에 이전, 세계 최초 디지털 엑스선원 상용화에 성공한 바 있다.
기존 아날로그 엑스선원은 2000도 이상 고온으로 가열된 열음극 필라멘트를 전자원으로 사용했다면, 디지털 엑스선원은 탄소나노튜브(CNT)를 냉음극 전자원으로 사용해 음극 고온 가열 없이 즉각 전기 신호만으로 빠르고 정확한 엑스선 펄스를 만들 수 있다.
ETRI는 소형·경량화가 상대적으로 쉽고 고속 구동이 가능한 디지털 엑스선원 기술을 지면 투과 탐색기술에 적용했다. 여러 개 광원에서 나오는 엑스선을 지면에 조사해, 반사되는 엑스선 강도·스펙트럼 정보를 인공지능(AI) 기술로 재구성해 냈다.
기술 최대 장점은 해상도가 높고 물질 구분이 가능하다는 점이다. 엑스선을 쏜 뒤 반사 파장을 AI로 학습해 정확히 물질을 구분해 알 수 있다. 여러 개 엑스선을 이용해 스캔 영역 확대 및 탐색 시간을 단축할 수 있는 가능성을 실험실에서 확인했다.
향후 연구진은 산악 등 험지 환경에서 배낭 형태로 메고 다니다 원하는 지면에 내려놓고 원격으로 조정해 스캔할 수 있는 로봇 형태 장비개발을 구상하고 있다. 수 m 깊이 탐지도 가능하도록 연구할 계획이다.
산업현장 비파괴검사장비는 물론, 전사자 유해나 고고학 문화재의 발굴, 지뢰, 폭발물 발굴, 범죄수사 등에 널리 활용될 전망이다.
정진우 ETRI 지능형부품센서연구실 박사는“좁고 험준한 산악 지형이 많은 우리나라 환경에 적합한 지면 투과 탐색 장비를 개발해 군 장병들을 지뢰, 폭발물 등의 위험으로부터 보호하고, 20년 동안 10% 발굴만 진행된 국군 전사자 유해발굴 사업에 도움이 되고자 개발된 결과”라고 말했다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
