KRISS, 초저온용 온도센서 평가기술 국산화

[산업일보]
국내연구진이, 저온 온도 센서 평가기술을 국내 최초로 개발했다.

KRISS(한국표준과학연구원, 원장 김명수)는 온도광도센터 김용규·양인석 박사가 액화 연료 수송 장치에 필수적인 저온 온도 센서 평가기술을 국내 최초로 개발했다고 12일 밝혔다.

김박사팀은 매우 높은 온도 안정도를 갖는 아르곤 삼중점을 제작했다. 이 기술을 이용하면 -200 ℃의 저온에서 만분의 6 ℃(0.6 mK: 밀리켈빈) 수준까지 정밀하게 측정할 수 있으며, LNG(액화천연가스) 저장탱크 성능평가 시에 필수장치인 온도측정센서를 교정하는데 활용할 수 있다.

또한 저온 항온유지장치 개발에도 성공했다. 개발한 장치는 저온 온도조절 기능뿐만 아니라 안정된 온도를 유지할 수 있는 안정화 블록을 갖췄다. 또한 각종 측정선의 배열을 최적화해 소형화함으로써 장비설치가 편리해졌다. 최적화 된 장치는 상온에서 -200 ℃까지 급속냉각이 가능하여 빠른 온도센서 평가가 이루어질 수 있게 됐다. 특히, 지금까지 평가할 수 없었던 50 cm 이상의 롱스템형 표준백금저항온도계의 평가가 가능하다. 이 장치로 아르곤 삼중점을 평가한 결과 미국, 영국, 독일 등과 더불어 최고 수준의 정확도를 얻었다.

김박사는 “정확한 온도표준을 보급할 수 있게 되어 산업체뿐만 아니라 저온 물리 현상을 탐구하는 연구에도 크게 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.

기존에는 온도센서를 해외 수입에 의존하였으며, 장치의 교정을 위해서는 해외 기관에 교정을 의뢰하거나 교정 없이 온도 측정이 이루어져 정확성 및 신뢰성에 문제가 제기 되었다. 해외 교정에 의존할 경우, 1회 교정에 약 500 만 원 이상의 비용이 소요 되며, 최소 수개월의 교정기간이 필요해서 경제적, 시간적 손실이 매우 컸다.

하지만 저온센서 평가기술 국산화를 통해 KRISS에서 교정할 경우, 미국 표준기관인 NIST에 비해 약 1/4 정도의 비용이면 교정이 가능하다. 또한 수개월의 교정기간이 필요하였던 것을 2주 이내로 신속한 교정이 가능하다.

앞으로 연구팀은 저온 센서 평가 기술을 수소의 삼중점인 -260 °C 부근까지 확장하여 반도체 물리학, 초전도체 물리학, 저온 유지가 필요한 생명 공학 등의 첨단 과학 연구 및 신소재의 개발 등 미래 산업에 발생할 수요에 대응하여 적극 지원할 계획이다.