김선칠 계명대 의용공학과 교수, 박막 차폐필름 생산 공정기술 개발

계명대(총장 신일희) 의용공학과 김선칠(49) 교수의 논문 ‘미러링 공기가압 방식의 박막 방사선차폐 필름 물질 분산기술 개발’이 세계적 과학저널 네이처 자매지인 ‘Scientific Reports’ 에 2021년 1월호에 실렸다.

김 교수의 연구는 기존의 방사선 차폐필름의 차폐성능 재현성을 높이는 공정기술을 개발해 항공기로 수송되는 정밀기기 우주 방사선 차폐를 위한 포장재 개발을 위한 박막 필름 대량생산의 길이 열렸다.

이 기술은 친환경 차폐물질을 고르게, 일정하게 분산하기 위한 방법으로 미러링 공기 가압 방식을 개발 적용해 입자의 크기에 따른 분산 밀도를 제어할 수 있어 원하는 차폐성능을 예측할 수 있고 0.01mm 이하의 박막 차폐기능지도 생산할 수 있게 했다.

기본의 방사선 박막 차폐체인 텅스텐 기능지 제작기술은 일본에서 주로 생산하고 있으나, 연구실 시제품 수준을 넘어 국내에서도 대량생산의 길이 열렸으며, 다양한 필름 형태의 차폐제품 생산이 가능하다.

유연성을 갖춘 페이퍼 형태의 제작이 가능해 우주 항공 방사선 차폐를 위한 기능지로 에너지대별 차폐가 가능하게 됐고, 이 공정기술은 친환경 소재의 차폐물질을 사용하게 돼 중금속 방사선 차폐물질인 납의 의존도를 낮출 수 있다.

현재 김 교수는 한국섬유개발원과 같이 방사선 차폐섬유도 개발하고 있으며, 국내 기업들과 같이 방사선 차폐시트 수출을 위한 연구지원도 진행하고 있다.

연구를 통해 제작이 가능한 박막 텅스텐 기능지는 재활용이 가능한 포장지 형태로 개발해 반도체 등의 정밀기기 항공운송을 안전하게 제공할 것으로 기대하고 있다. 향후 생산을 통해 다양한 차폐체의 상품화에도 기여할 것으로 예상된다.

김 교수는 방사선차폐분야의 전문가로 최근 차폐체 관련 다수의 국제학술 논문과 7개의 특허 출원을 진행하고 있으며, 인체 방어복의 경량화에 대한 연구도 펼치고 있다.