[한국기술뉴스] 동국대학교 물리반도체과학부 임현식 교수 연구팀은 페로브스카이트 나노입자와 광흡수 화합물인 디페놀옥사졸을 이용해 매우 높은 방사선 신틸레이션 특성을 나타내는 신틸레이터 조성물을 개발했다. 개발된 기술은 동국대학교 산학협력단을 통해 2019년 9월 24일 특허를 출(출원번호 제1020190117368호)했다. 특허 명칭은 '신틸레이터 조성물 및 이를 이용하는 신틸레이터’이다. 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다. 

[기자]

X-Ray 촬영은 X-선을 전기신호로 바꿔 이미지로 구현하는 기술입니다. 이때 신틸레이터라 불리는 형광물질을 이용해 X-선 에너지를 흡수하고 빛으로  전환 후 전기적 신호인 가시광선 에너지로 바꿔 이미지를 나타냅니다. 최근 방사선 및 엑스레이 기기의 수요 증가로 신틸레이터의 중요도가 높아지고 있습니다. 그러나 국내에선 제조 및 공정이 어려워 대부분의 제품을 해외에 의존하고 있습니다. 이에 독자적인 국내 원천기술 개발에 대한 필요성이 대두되고 있습니다.

동국대학교 연구팀은 저비용 고효율의 방사선 신틸레이터를 개발했습니다.

페로브스카이트 나노입자에 광 흡수 화합물을 혼합해 특정 화학식을 갖는 신틸레이터 조성물을 만듭니다. 이후 페로브스카이트 나노입자와 디페닐 옥사졸을 결합해 신틸레이션을 제조합니다. 제조된 신틸레이션은 디페놀 옥사졸이 결합돼 넓은 파장 대역에서 방사선과 광을 흡수하고 높은 에너지 전자를 형성합니다. 형성된 전자는 광 흡수 화합물에서 페로브스카이트 나노입자로 이동해 전자 홀을 생성하고 재결합돼 발광 동작을 수행합니다. 따라서 페로브스카이트 나노입자를 단독으로 사용하는 경우에 비해 매우 높은 발광 특성을 확보할 수 있습니다.

개발된 기술은 X-선 및 방사능에 대한 고효율 특성뿐만 아니라 기존 신틸레이터로 구현이 어려웠던 곡면 이미지 측정에 활용할 수 있어 의료 및 과학 분야의 발전에 기여할 것으로 기대됩니다.