중성자 잔류응력 측정장치 (Residual Stress Instrument, RSI)

개요

자동차, 항공우주, 철강 및 선박 산업에 사용되는 각종 신소재 및 주요 기계 부품에서 발생하는 잔류응력 및 변형 안전성을 평가할 수 있는 정밀 측정 장치

주요 특징

• 철강, 스테인리스, 알루미늄, 마그네슘 등 각종 금속 시험편
• 샘플 크기: 두께 2 mm 이상, 폭/길이 300 mm 기본, 무게 150 Kg 이하
• 측정 부피: 주로 2x2x2 ㎣ 정도의 샘플 내 부피를 스캔함

• 이용 분야

  • 판상 및 파이프 형태의 용접, 가공 소재 부품 내부 잔류응력 측정 분석
  • 신소재 변형거동, 상분석, 우선방위 포함 실시간 물성변화 연구
  • 철강, 신소재 합금, 자동차, 항공우주, 원자력, 조선/플랜트 소재 부품 개발 등

• 대표 성과

  • 세계 최대 중성자 투과능 보유(80 mm 두께 철강 투과 가능)
  • 18,000 TEU 컨테이너선용 포스코 극후판 용접부 잔류응력 측정 및 설계 반영

• 이용 문의

  중성자과학부채호병, 우완측 책임연구원

  • 042-866-6135

고분해능 분말 회절장치 (High Resolution Powder Diffractometer, HRPD)

개요

중성자를 이용한 물질의 격자/자기 구조 연구

주요 특징

• 단색기: Ge (331), 파장: 1.84 Å
• 측정범위: 0˚≤2Θ≤160˚
• 중성자속: 3.5x106 n cm^-2sec^-1

• 이용 분야

  • 에너지물질의 경원소 격자 구조 분석
  • 자성체의 자기/격자 구조 변화 측정
  • 복합물질의 질서변수 결합 연구
  • 양자물질의 격자/자기 구조 변화 연구
  • 신물질 격자 구조 연구

• 대표 성과

  • Yoon Hwa Kim et al., Nature Materials, 16 (2017) 543
  • Kyu-Young Park et al., Energy & Environ. Sci. 9 (2017) 2902
  • Young-Uk Park et al., J. Am. Chem. Soc. 139 (2017) 12504
  • Sang-Youn Park et al. Nat. Commun. 7 (2016) 12912
  • Hyungsub Kim et al., Energy & Environ. Sci. 8 (2015) 3325

• 이용 문의

  중성자과학부이성수 책임연구원

  • 042-868-8438

  중성자과학부김형섭 선임연구원

  • 042-868-4434

단결정 4축 회절 장치 (Four-Circle Single Crystal Diffractometer, FCD)

개요

중성자를 이용한 결정의 자기 및 결정 구조 분석, 금속의 조직 연구

주요 특징

• 단색기: Ge (311) (파장: 1.31 Å)
• 측정 온도: 4K~실온
• 시료 형태: 단결정

• 이용 분야

  • 결정구조 및 반강자성 자기 구조
  • 상전이 연구
  • 금속 조직 연구
  • 차폐체 테스트 등

• 대표 성과

  • Park et al., J. Cryst. Growth, 441 (2016) 46
  • Song et al., APL, 104 (2014) 252904
  • Chang et al., PRB, 85 (2012) 064402

• 이용 문의

  중성자과학부오인환 책임연구원

  • 042-868-4766

중성자 투과비파괴검사장치 (Neutron Radiography Facility, NRF)

개요

중성자의 강력한 투과력과 물질마다 다른 중성자의 투과 특징을 이용해서 비파괴검사를 수행하는 장치

주요 특징

• 중성자속: 최대 2×107 n/㎠sec
• 집속비: 최대 267
• 빔 크기: 350 × 450 ㎟

• 이용 분야

  • 중성자 비파괴 검사
  • 연료전지 물 거동 및 2차전지 리튬 거동 분석
  • 열교환기 2상유동 거동 분석 등

• 대표 성과

  • 현대자동차와 공동으로 연료전지 성능 향상 연구
  • 항공기 부품 균열 및 부식 연구
  • G.G. Tinner, Gondwana Research, 20 (2011) 621-629

• 이용 문의

  중성자과학부김태주 책임연구원

  • 042-868-8521

노외 중성자 조사시설 (Ex-core Neutron irradiation Facility, ENF)

개요

중성자 영상 및 조사 실험 등 다목적으로 활용

주요 특징

• 중성자속: 최대 1.5×109 n/㎠sec
• 집속비: 최대 500
• 빔 크기: 100 × 100 ㎟
• 내부 공간: 5.5 m(세로) × 3.5 m(높이) × 4 m(가로)
• 영상 시스템: 섬광체 기반 CCD 카메라
• 이중단색기: 2.0Å ~ 4.5Å

• 이용 분야

  • 중성자 조사 시험
  • 중성자 검출기 성능 평가
  • 미분위상차 영상 실험
  • 다크필드 영상 실험
  • 고해상도 영상 실험
  • 에너지 선택 영상 실험
  • 엑스선 및 중성자 하이브리드 영상 실험

• 대표 성과

  • 다크필드 영상 기술을 이용한 Fe-Si 시료의 자구 가시화
  • 열중성자 조사를 이용한 상용 DRAM 메모리 칩 소프트 에러 시험

• 이용 문의

  중성자과학부김태주 책임연구원

  • 042-868-8521

40M 중성자 소각산란장치 (40M Small Angle Neutron Scattering Instrument, 40M SANS)

개요

중성자소각산란장치는 물질 내 1-1000 나노미터 크기 불균일성을 정량적으로 측정할 수 있는 장치로 화학, 재료과학, 물리, 생물, 공학 등 넓은 분야에 활용되는 과학장비입니다.

• 주요 특징

  • 장치 길이140
  • 검출기 규격100cm x 10cm
  • 정 범위2.9x10⁷cm-2 sec-1 at 5 A

  • 시료환경장치
    • Heating/Cooling Stage(-10 – 160℃)
    • Heating Stage(∼ 350℃)
    • 가열로(~1000℃)
    • 전자석(~1.5 T)
    • 극저온장치 (4K~상온)

• 이용 분야

  • 고분자 및 생체 고분자
  • 복합유체
  • 콜로이드 시스템
  • 단백질
  • 나노자성체
  • 금속재료 및 세라믹 재료

• 대표 성과

  • Shinji Kondo et al. Advanced Materials, 27 (2015) 7407
  • Sung-Hwan Lim et al. NATURE COMMUNICATIONS, 8(1) (2017) 360
  • Sung-Hwan Lim et al. Angew. Chem. Int. Ed, 53 (2014) 12548
  • Y. Kamiya, Physical review letters 114, (2015) 161101
  • Sundar Mayavan, J Mater Chem A 1, (2013) 3489–3494
  • Young-Soo Han, Nucl. Instru. Methods Phys. Res A 721, (2013) 17

• 이용 문의

  중성자과학부한영수 책임연구원

  • 042-868-8441

  중성자과학부장종대 선임연구원

  • 042-868-4456

18M 중성자 소각산란장치 (18M Small Angle Neutron Scattering Instrument, 18M SANS)

개요

물질 내 1~1000 나노미터 크기 불균일성을 정량적으로 측정할 수 있는 장치로 화학, 재료과학, 물리, 생물, 공학 등 다양한 분야에 활용 가능

• 주요 특징

  • 장치 길이18m
  • 검출기 규격64cm x 64cm
  • 정 범위0.003 Å^-1~ 0.4 Å^-1

  • 시료환경장치
    • Heating/Cooling Stage(-10~160℃), Heating Stage(~350℃)
    • 가열로(~1000℃)
    • 전자석(~1.5 T)
    • 극저온장치 (4K~상온)

• 이용 분야

  • 고분자 및 생체고분자
  • 복합유체
  • 콜로이드 시스템
  • 단백질
  • 나노자성체
  • 금속재료 및 세라믹 재료

• 대표 성과

  • 나노입자/나노결정재료/나노기공재료 연구
  • 합금 내 나노 석출물 연구
  • 금속, 고분자, 바이오 재료의 구조 연구

• 이용 문의

  중성자과학부신은주 책임연구원

  • 042-868-4474

중성자극소각산란장치 (KIST Ultra-small Angle Neutron Scattering, KIST-USANS)

개요

• 마이크론~서브마이크론 크기의 큰 구조 측정
• 나노 구조 측정에 적합한 소각산란장치와 함께 사용할 경우
• 4~5 order 의 multi-scale에서 구조 규명 가능

주요 특징

• 단색기, 해석기: Channel-cut Si(111)
• 측정 범위: 2.0 x10-5 Å^-1~ 1.0 x10-3 Å^-1
• 시료: 액체, 투명, 불투명 시료, 고체, 분말, 금속, 고분자, 세라믹 등

• 이용 분야

  • 연성물질 (고분자, 바이오 재료, 탄소, 젤, 용액 등)
  • 강성물질 (금속, 세라믹, 암석 등)
  • Morphology: 모양, cluster, hierarchy, fractals, 분산, 기공 등

• 대표 성과

  • 연료전지막, 촉매, 바이오, 고분자, 금속, 탄소 재료의 성능과 구조 상관 관계 규명

• 이용 문의

  한국과학기술연구원 김만호

   

  • 042-868-4602

디스크쵸퍼 비행시간 분광장치 (Disk Chopper Time-of-Flight Spectrometer, DC-TOF)

개요

물질의 저에너지 동역학 측정

주요 특징

• 6조의 Disk Chopper, 57조의 2m 위치민감형 검출기
• 측정 범위: 50 ueV ~ 50 meV, 0.5 ~ 2.5 Å-1
• 시료 형태: 분말, 액체

• 이용 분야

  • 분자, 이온, 고분자의 확산, 회전 등의 동역학 측정
  • 자성물질의 마그논 측정
  • 고체물질의 포논 측정

• 대표 성과

  • 2019년 개방 예정

• 이용 문의

  중성자과학부소지용 책임연구원

  • 042-868-8688

냉중성자 삼축분광장치 (Cold Neutron Triple-Axis Spectrometer, Cold-TAS)

개요

물질의 저에너지 자기 동역학 및 원자 동역학 측정

주요 특징

• 단색기, 해석기: PG
• 측정 범위: 0 ~ 10 meV, 0.5 ~ 2.5 Å-1
• 시료 형태: 단결정 또는 분말 시료

• 이용 분야

  • 양자물질, 자성체의 포논, 마그논 측정
  • 자성체의 스핀 구조 변화 측정

• 대표 성과

  • 2019년 최적화 완료 후 개방 예정

• 이용 문의

  중성자과학부지성대 책임연구원

  • 042-866-6358

수직형 중성자 반사율측정장치 (Vertical Type Neutron Reflectometer, REF-V)

개요

중성자를 이용한 박막소재의 계면/표면 구조연구

주요 특징

• 단색기 : 7xPG (002)
• 파장 : 4.7535Å, ~2.0%
• Q 범위 및 분해능(ΔQ/Q) : 0.003 ~ 0.3Å-1, > 2.0%

• 이용 분야

  • 고분자 다층막 구조분석
  • 유기물 흡착 및 확산현상분석
  • 이차전지, 연료전지 전극막 거동분석
  • 양자물질박막 자성구조연구

• 대표 성과

  • J. Koo et al., RSC Adv., 6 (2016) 55842
  • H. Kim et al., Langmuir, 30 (2014) 2170
  • J. G. Son et al., Macromolecules, 45 (2012) 150

• 이용 문의

  중성자과학부이준혁 책임연구원

  • 042-868-4660

생체계면 반사율측정장치 (Bio-Reflectometer, Bio-REF)

개요

중성자를 이용한 연성 및 생체소재의 계면 분석

주요 특징

• 단색기 : Stacked PG (002)
• 파장 : 4.725Å

• 이용 분야

  • 연성 및 생체박막 소재 분석
  • 표면 흡착 및 계면 확산 현상 연구

• 대표 성과

  • 2019년 최적화 완료 후 개방 예정

• 이용 문의

  중성자과학부조상진 책임연구원

  • 042-868-8439

유도관 시험스테이션 (Guide Test Station, G-TS)

개요

편극중성자 반사율측정장치로 유도관에 사용되는 중성자 초거울을 비롯한 다양한 나노자성박막의 자기구조 측정

주요 특징

• 단색기: PG
• 시료 형태: 박막(크기: 가로-세로 1인치 이상, 두께: 수~100 nm)

• 이용 분야

  • 금속, 반도체, 산화물 등 다양한 고체박막

• 대표 성과

  • 2020년 최적화 완료 후 개방 예정

• 이용 문의

  중성자과학부김기연 선임연구원

  • 042-868-4647