일본산업뉴스요약

THz파를 이용한 비파괴검사 실용화
도쿄공업대, 에너지 수송 계통의 안전성을 실시간으로 가시화

전선 피복재 등을 투과할 수 있는 ‘테라헤르츠(THz)파’의 특성을 이용한 비파괴검사 기술의 실용화가 추진되고 있다. 도쿄공업대학과 도호쿠대학은 공동으로 송전선의 손상이나 주상변압기 등 에너지 수송 계통의 안전성을 실시간으로 가시화하는 장치 개발에 착수하였다. 에너지 관련 분야에 국한하지 않고 폭넓은 산업계와의 연계도 시야에 넣는다.

THz파(테라는 1조)를 이용한 비파괴검사장치를 개발하는 것은 도쿄공업대학의 가와노(河野) 교수와 도호쿠대학의 오야마(小山) 교수 연구팀이다. 2019년 말까지 실제 현장에서 실증 시험이 가능한 시작품을 개발한다.

과학기술진흥기구(JST)의 지원사업의 일환으로 가와노 교수가 연구개발 대표를 맡는다. 가와노 연구실의 THz파 검출기, 오야마 연구실의 THz파 광원 등을 조합하여 비접촉∙비파괴에 의한 송전선이나 주상변압기의 기름 유출 등을 감지∙가시화하는 장치를 시작(試作)한다.

도쿄공업대학의 THz파 검출기는 카본나노튜브(CNT)를 이용하는 접을 수 있는 테라헤르츠 이미지 센서. 접어 구부릴 수 있기 때문에 검사 대상물의 전시야 측정이 순식간에 가능하다. 원통형의 테라헤르츠 카메라로 하여 전선 등에서는 전방위 검사에 유용하다. 가와노 교수는 “비용 면도 중시하고 있다”라고 산업에의 응용을 강조한다.

한편, THz파의 광원 개발은 도호쿠대학이 담당한다. 지금까지 오야마 연구실에서는 30cm의 포터블사이즈로 콤팩트한 광원(1주파수)을 개발하고 있다. 이번 프로젝트에서는 정밀도 향상을 위한 2주파수 동시 발생 등의 소형 테라헤르츠 광원 개발을 추진, 시스템화를 위한 기초를 다진다. 시판 레이저를 활용하는 등 저비용화도 추진한다.

이상 감지는 부식이나 절단과 같은 송전선 손상 외에도 변압기의 기름 누출이 대상이다. 송전선 손상을 체크하는 경우는 송전선에 설치한 THz파 카메라를 통해 손상 데이터 등을 유저에게 알려주는 구조를 생각하고 있다.

THz파는 전파인 동시에 빛의 성질을 갖고 있다. 식품이나 의약품에서의 이물질 혼입 검사 등 각 분야에서의 응용도 기대를 받고 있다. 그러나 발생과 검출의 기술 개발이 어려워 일반에서는 많이 이용되지 않는다. 향후, 연구팀은 에너지 분야에 국한하지 않고 각 산업 분야와의 연계를 추진해 나갈 생각이다.

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