국내 연구진이 영하 253도의 극저온 액화 수소 환경에서 고해상도 영상을 촬영할 수 있는 카메라 모듈을 개발했다. 영남대 신소재공학부 박노근(39) 교수 연구팀의 연구 성과다.
4일 영남대에 따르면 박 교수가 개발한 카메라 모듈은 극저온 액체 냉매 내부에서 머리카락 굵기보다 작은 먼지도 선명하게 관찰할 수 있을 정도의 기술적 완성도를 갖췄다.
박 교수는 “기존의 극저온 환경의 액체 냉매 환경에서는 마치 주전자의 물이 끓는 것처럼 액체 냉매가 끓는 현상에 의해 다량의 기포가 발생한다”면서 “이때 발생한 기포가 카메라 앞에서 영상을 흐리게 만든다”고 했다.
그러면서 “고엔트로피합금으로 불리는 철계 신소재 합금을 설계해 발생된 기포를 최소한으로 줄였다”면서 “신소재의 상변태와 새로운 용접접합법을 통해 초저온 내 열충격 및 충돌 시에도 상의 안정성을 확보했고 이를 통해 최상의 영상을 얻을 수 있는 방법을 찾았다”고 설명했다.
최근 전 세계에서 탄소 배출 제로화가 쟁점이 되면서 수소 에너지 수요가 증가하고 있지만, 대량의 수소를 저장하기 위해 사용하고 있는 고압탱크방식은 사고 발생 위험이 있다. 반면 액화 수소 형태로 저장하면 대기압에서 폭발 위험 없이 에너지 저장 밀도가 800배 이상 증가하는 장점을 갖고 있다.
박 교수가 개발한 카메라 모듈을 이용하면 극저온 환경인 달(영하 80도)과 화성(영하 143도) 등 우주에서도 촬영이 가능하다. 또 액화천연가스(영하 162도)와 액화 질소(영하 196도), 액화 수소(영하 253도)에서도 우수한 품질의 영상을 촬영할 수 있다.
박 교수는 “현재 수 센티미터 이내의 소형 카메라 모듈 개발을 진행 중이다”면서 “이번 카메라 모듈은 제대혈 보관 및 상태 점검을 위한 셀 뱅킹 시장을 비롯해 LNG 저장 단지, LNG 열병합발전소 등 산업적 활용 가치가 높다”고 말했다.