엑스레이 검사 장비란?
엑스레이 검사 장비는 대상물에 X선을 조사하고 투과된 X선을 측정, 분석하여 대상물을 파괴하지 않고 내부의 이물질이나 파손을 검출할 수 있는 장비입니다.
원소의 식별이나 유해물질의 함유량을 정확하게 측정할 수도 있습니다.
엑스레이 검사장비의 사용 용도
엑스레이 검사 장비는 의료 분야, 식품 및 전자부품 제조 가공뿐만 아니라 건설 산업, 항공 산업 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 다음과 같은 사용 용도가 대표적입니다.
- 의료 분야 : 엑스레이 촬영, CT 스캔 등
- 제조업 : 이물질 검출, 제품 검품 등
- 건설업 : 콘크리트 등의 비파괴 검사
- 항공업 : 공항에서의 수하물 검사 등
그림 1. 엑스레이 촬영의 조영 이미지
의료분야의 X선 검사장비에 의한 조영은 투과 X선의 강도가 큰 부분일수록 하얗게 나타나고, 반대로 조사된 X선이 감쇠된 부분은 검은색으로 나타납니다. 투과 X선의 강도는 대상 물질의 원자번호와 밀도, 두께 등의 요소에 의해 결정됩니다. 원자번호가 클수록, 밀도가 클수록, 두께가 두꺼울수록 조사된 X선이 차폐되어 투과 X선의 강도가 작아집니다.
예를 들어, 인체를 대상으로 한 엑스레이 촬영의 경우 아래와 같이 조영됩니다.
- 투과도가 높음 (검은색) : 공기(폐, 소화관 가스) 및 지방
- 투과도가 중간 정도 (회색) : 물 (흉수, 복수, 소변), 연부조직 (뇌, 복부 장기, 근육 등)
- 투과도가 낮은 (흰색) : 뼈, 석회화(담석, 신장결석 등), 금속(인공관절 등)
이를 이용하여 CT 촬영한 영상을 3차원 컬러 영상으로 만드는 기술도 개발되고 있습니다.
투과형 엑스레이 검사장치의 원리
그림 2. X선의 투과성
X선은 파장이 10-3 nm – 10 nm 정도의 전자기파이며, 방사선의 일종입니다. 방사선에는 α선, β선, γ선, X선, 중성자선 등의 종류가 있는데, X선은 α선 등의 입자선과 달리 파장이 짧은 전자기파이기 때문에 물질의 투과성이 높아 대부분의 물질을 투과할 수 있습니다.
X선을 물질에 조사하면 X선의 일부가 물질의 전자와 충돌하고 상호작용하여 흡수 및 산란 현상이 일어납니다. 조사된 X선 중 이런 현상이 일어나지 않은 X선이 물질을 투과한 투과 X선이 투과 X선입니다.
엑스레이 검사장치의 구조
그림 3. X선 검사장치의 구조
엑스레이 검사 장비는 엑스레이 조사 장치와 X선 감광부로 구성되어 있으며, 조사 대상을 사이에 두고 투과된 X선의 강도 분포를 필름으로 조영합니다. 기존의 X선 감광부는 감광 필름을 형광 증감지로 감광 필름을 끼워 카세트라고 불리는 케이스에 넣어 사용합니다. 현재는 대부분의 엑스레이 검사 장비가 디지털화되어 감광 필름 대신 이미징 플레이트(IP)나 평판 디텍터(FPD)가 사용되고 있습니다.
엑스레이 검사 장비의 종류
엑스레이검사 장비는 크게 다음과 같은 종류로 나뉘며 발전해 왔습니다.
1. 엑스레이 TV 장치
실시간으로 신체 내부의 상황을 동영상으로 촬영하여 TV 영상으로 관찰할 수 있는 장비입니다. 조영제를 장기나 혈관 내에 주입하여 조영되는 모습을 확인하면서 촬영할 수 있습니다. 또한, X-ray TV 장치로 투시 관찰을 하면서 내시경 등을 이용하여 관찰, 치료할 수 있습니다.
2. CT형 수하물 검사
공항에서의 수하물 검사는 상하 방향으로 X선을 조사하여 내부를 관찰하는 방식이 일반적이지만, 의료분야에서 활용되는 CT의 원리를 이용하여 수하물의 3차원 영상을 조영할 수 있는 장비가 개발되고 있습니다. 이를 통해 수하물을 열지 않고도 검사할 수 있어 공항의 수하물 검사장 혼잡을 완화할 수 있을 것으로 기대되고 있습니다. 국내외 일부 공항에 도입되고 있습니다.
3. 엑스레이 검사 장비의 소형화
휴대용 X선 소스의 개발과 감광부의 디지털화로 인해 현대에는 다양한 휴대형 엑스레이 검사 장비가 개발되어 판매되고 있습니다. 주로 공장이나 건설 현장 등에서 비파괴 검사 장비로 활용되고 있습니다. 검사 대상을 파괴하지 않고 내부의 균열, 균열, 부식 등의 이상 유무를 확인할 수 있습니다. 공장이나 건설 현장의 준공 및 정기 검사에 많이 사용되며, 수중 검사, 자율주행 로봇에 장착하는 등 소형화로 X-Ray 검사기의 용도가 확대되고 있습니다.
엑스레이 검사기 기타 정보
엑스레이 검사 장비의 자격
엑스레이 검사장비를 사용하려면 ‘X선작업주임면허’ 취득자를 책임자로 선임하는 것이 필수입니다. 이 자격 소지자는 X선 관련 보전업무의 책임자로서 업무에 종사할 수 있으며, 방사선 장애 방지를 위한 출입금지구역 확인 및 장비 검사, X선 조사 조정 및 관리 등을 직무로 합니다.
자격취득을 위해서는 다음과 같은 과목의 시험을 치르고 총 60% (각 과목 40%) 이상의 점수로 합격해야 합니다.
- 엑스레이 관리 지식
- X선의 측정 지식
- X선이 인체에 미치는 영향
- 관련 법령
이 면허는 갱신 등은 없으며, 한번 합격하면 영구적으로 보유할 수 있는 자격입니다.