환경부 소속 화학물질안전원(원장 박봉균)은 고압가스가 누출되면서 발생하는 누출 음원(초음파)을 이용하여 누출을 신속하게 탐지하는 신기술을 개발하여 내년 초에 상용화를 추진할 계획이라고 밝혔다.
현재 누출을 탐지하는 가스 감지기는 주로 전기화학방식을 사용한다. 물질별로 화학반응 정도를 특정 값으로 미리 정해 측정하고 있지만 물질 간 상호 간섭현상, 불검출 등의 이유로 정확한 탐지가 어렵다. 반응·탐지에 최소 10초에서 최대 30초까지 일정 시간이 소요된다.
또한 반도체, 디스플레이 등 국가첨단전략 산업에서는 기체상태(가스상)의 다양한 화학물질이 쓰인다. 관련 산업이 앞으로 고도화되면 새로운 화학물질을 사용할 수가 있어 특정 물질에 맞는 새로운 가스 감지기를 개발해야 하는 부담도 있다.
이에 화학물질안전원은 대부분의 기체상태(가스상) 화학물질이 누출될 때 발생하는 음원(초음파)를 통해 신속하게 탐지하여 간섭현상 없이 범용적으로 누출 여부를 판단할 수 있는 초음파 탐지기를 개발했다. 일반적으로 초음파 센서는 소리를 탐지하는 방식으로 다양한 분야에서 사용되고 있지만, 반도체·디스플레이 업종의 고압가스 공급시설(캐비넷)에서 사용되는 초음파 탐지기는 국내외에서 이번이 최초 사례다.
기존의 가스 감지기가 법적 기준으로 30초 이내로 누출 여부를 탐지하는 반면, 새롭게 개발된 이번 초음파 탐지기는 0.5초 이내에 누출 여부를 탐지해 검증까지 할 수 있다. 아울러 누출량까지 계산하여 가스가 누출되는 비상상황을 신속하게 알려 화학사고의 피해를 줄일 수 있다.
화학물질안전원은 이 기술에 대해 올해 5월 국유 특허 출원*을 완료하고, 9월에는 국내 초음파 탐지기 전문 업체인 ㈜에스엠인스트루먼트와 국유 통상실시권 계약을 체결하여 시제품 개발을 완료했다.
* 특허출원 일련번호 정보: 제10-2024-0058220, 가스공급시스템(‘24.5.1.)
아울러 미국, 유럽, 일본 등 해외에 관련 기술을 출원할 예정이며 반도체 업체와 손잡고 시범 적용을 통해 현장 적용성을 평가하고 내년 상반기부터 본격적인 양산을 추진할 계획이다.
박봉균 화학물질안전원장은 “이번 신기술은 감지기술의 새로운 틀(패러다임)을 제시하고 상용화를 눈앞에 둔 것에 의미가 있다”라며, “앞으로도 다양한 화학사고 방재기술 개발은 물론, 자체 개발 기술들을 지속적으로 시장에 선보여 화학사고 예방 및 대비에 최선을 다하겠다”라고 밝혔다.
붙임 1. 기체상태(가스상) 화학물질 초음파 탐지 기술 소개.
2. 전문용어 설명. 끝.
붙임 1 | | 기체상태(가스상) 화학물질 초음파 탐지기술 소개 |
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<초음파 탐지 원천기술> |
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<초음파 탐지기 소개자료> |
붙임 2 | | 전문용어 설명 |
□ 가스감지기: 기체(가스) 상태의 유해화학물질의 누출, 폭발 또는 화재를 조기에 감지 및 경보를 위하여 사용하는 시설
□ 전기화학방식: 내장된 전극의 작용에 의하여 측정대상 가스가 산화 또는 환원반응을 일으킬 때 생성되는 전자의 양(전류)를 측정하여 농도를 계산하는 방식
□ 고압가스 공급설비(캐비닛): 생산에 필요한 유해화학물질을 일정한 압력과 유량으로 안전하게 공급하기 위한 설비
□ 초음파: 인간이 들을 수 있는 가청 최대 한계 범위를 넘어서는 주파수를 갖는 주기적인 음압을 의미
