원자력연 차형기 박사팀,이동형 원격 대기분석시스템 개발

◎레이저로 환경오염 정밀 측정/오존·불소화합물 10억분의1 농도까지 잡아/반경 2∼5㎞내 오염물질 배출장소도 추적 가능

레이저를 이용해 공기중에 있는 환경오염 물질을 10억분의 1(1ppb)농도까지 정밀하게 잡아낼 수 있는 새로운 오염 측정기술이 개발됐다.

한국원자력연구소 양자광학랩 착형기 박사팀은 22일 대기중에 있는 오존을 비롯해 불소화합물,질소화합물,황화물,이산화탄소,일산화탄소등 환경오염물질을 정확하게 측정할 수 있는 차량 이동형 레이저 원격대기분석시스템을 1년6개월간의 연구끝에 개발했다고 밝혔다.

지금까지 대기오염 측정법은 화학적 분석법이 많이 사용되고 있으나 이는 측정 범위가 국소적이고 시료의 채취에서 측정까지 걸리는 시간이 길어서 오염원을 밝혀 내는데는 한계가 있었다.

이번에 개발된 시스템은 레이저를 쏘아 반경 2∼5㎞ 내에 존재하는 오염 물질들의 3차원 농도 분포를 광범위하게 실시간으로 제공하기 때문에 멀리 떨어져 있는 오염 물질 배출 장소를 즉시 알아낼 수 있을 뿐만 아니라 오염물질의 확산방향과속도,범위등을 예측하는데도 유용하다고 거박사는 설명했다.



새 시스템의 측정 원리는 레이저 송신장치에서 쏜 빛과 일정시간 후에 수신망원경으로 되돌아 오는 빛과의 시간적인 차를 이용하는 것이다.즉 공기중에 조사된 레이저는 공기속의 오염 물질이나 미세 입자에 부딪혀 되돌아 오게 되는데 이때 그 입자의 밀도에 따라 신호 형태가 달라져 돌아오는 점을 이용,오염 물질의 존재와 농도를 알아내는 것이다.연구팀은 펄스형 네오디뮴 야그 레이저와 이중파장 색소레이저,뉴토니언형 수신 망원경,스캐닝 거울,스펙트럼 분석기,데이터 처리용 컴퓨터 등으로 시스템을 구성하고 야외에서 전력을 공급해 주는 발전기와 함께 이를 차량에 장착,이동하면서 사용할 수 있도록 했다.

레이저 대기분석시스템은 독일에서 환경감시용으로 실용화했으며 관련기술은 항공기나 인공위성으로 광맥·어군 등 자원을 탐사하거나 태풍·황사 등 기상 관측,화·생·방 전에 대비한 군사적 목적을 수행하는 데도 활용되고 있다.차박사는 『이 장치로 대전 1·2공단에서 배출되는 아황산가스 농도 분포를 측정 분석해 보고 있다』고 밝히고 『앞으로 원자력 발전소 주변의 방사선 원격 감시와 사고가 났을 경우 대기중 확산에 대비한 예측 체계 구축은 물론 대기환경 감시망 구축에도 이 기술을 보급해 보고 싶다』고 말했다.<신연숙 기자>