광섬유 전송방식을 통해 원자력시설을 해체하는데 사용될 수 있는 고출력 화학레이저가 국내에서 개발됐다.
한국원자력연구소 양자광학기술개발팀은(팀장 김철중 박사) 지난 2년간과학기술부 민군겸용기술개발사업의 일환으로 현대중공업㈜와 공동으로 원전시설내 두꺼운 금속판을 원격으로 절단시킬 수 있는 화학레이저인 `코일''(COIL: Chemical Oxygen Iodine Laser)을 개발했다고 14일 밝혔다.
김박사는 "이 코일의 평균출력은 2.2 ㎾, 발진시간은 4-5분으로, 이는 국내에서 개발된 레이저중 최대 출력"이라면서 "광섬유전송방식으로 레이저를 보낼수 있기 때문에 방사능피폭의 위험이 있는 원자력시설과 같은 산업현장에 유용하게 사용될 수 있다"고 말했다.
화학레이저는 전기에너지대신 화학연료의 반응에서 생성되는 막대한 화학에너지를 이용, 레이저를 발생시키며 반응하는 화학연료의 양에 따라 수백만 와트(W)의 고출력을 낼 수 있는 게 장점이다.
이번에 개발된 화학레이저인 `코일''은 과산화수소수 및 가성칼리(KOH)가 혼합된화학연료와 염소가스의 환원반응에서 생성된 고에너지 산소가 요오드와 반응하면서1.3μm 파장의 레이저를 발생시키게된다.
현재 레이저 가공산업에서 가장 널리 쓰이는 탄산가스레이저는 파장이 10.6 μm 로서 광섬유를 투과하지 못해 광섬유 전송이 불가능하다.
그러나 이번에 개발된 1.3 μm 파장의 `코일''은 광섬유에서의 흡수가 가장 적어서 고출력 레이저를 광섬유로 전송시킬 수 있다.
또 레이저 출력면에서도 ''코일''은기존의 산업용 레이저의 출력을 능가, 노후 원자력시설의 원격 해체 및 중공업분야의 두꺼운 금속판의 레이저 가공에 이용될 수 있다. 오늘날 산업현장에서 5㎜의 금속판을 절단하는 데는 출력 1-2㎾의 탄산가스레이저가 주로 사용되고 있다.
김박사는 "원전시설의 해체에 쓰려면 레이저출력이 15-20㎾가 돼야한다"면서 "앞으로 3년내 10㎾의 출력을 달성한뒤 원전시설의 해체에 사용할 수 있는 수준까지 출력과 발진시간(1시간)을 늘리는 연구를 계속할 계획이다"고 말했다.
