북한이 물리학, 의료 분야에 이용되는 핵자기공명(Nuclear Magnetic Resonance) 기술을 개발하고 있는 것으로 알려졌다.

대북 소식통에 따르면 김일성종합대학이 발행한 학보 물리학 2022년 제68권 제1호에 ‘교육용 핵자기공명 분석장치의 전자석 설계’에 관한 논문이 수록됐다.

논문은 “핵자기공명 분석장치는 최신 분석 수단으로서 물리학과 화학, 생명과학, 의학, 지구과학 등 그 이용 범위는 대단히 넓다”며 “논문에서는 교육용 핵자기공명 분석장치에서 이용하는 자기마당을 생성하기 위한 전자석을 설계했다”고 밝혔다.

북한 연구진들은 논문 영어 요약 해설에서 NMR(Nuclear Magnetic Resonance) 기기를 위한 기술을 개발했다고 설명했다.

핵자기공명은 원자핵이 자기 모멘트를 갖는 원자를 고주파 자계 중에 두게 되면 특정한 주파수에서 공명해 에너지를 흡수하는 것을 뜻한다. 물질 중 다른 원자 등의 영향으로 이 공명 주파수가 벗어나기 때문에 반대로 그 변화를 측정해서 물질의 구조를 분석할 수 있다. 핵자기공명 기술은 물리, 화학 등 연구는 물론 의료 분야에도 활용된다. 

북한 연구진들은 교육용 핵자기공명 분석장치를 만들기 위해 전자석을 설계한 것으로 추정된다.

북한 논문은 핵자기공명 분석장치가 대체로 초고주파 발진기와 초고주파 접수기, 자기마당으로 이루어져 있다고 설명했다. 자기마당은 매우 안정한 직류 전원에 의해 발생하며 자기마당의 균일성에 따라 핵자기공명 신호의 분해능이 결정된다는 것이다.

또 자기마당의 세기에 따라 초고주파 대역이 달라지며 그러므로 핵자기공명 분석장치의 성능은 자기마당의 세기와 균일성에 의존한다고 밝혔다. 그만큼 전자석이 중요하다는 것이다.

북한 연구진들은 교육용 핵자기공명 분석장치에서 이용하는 전자석의 철심구조물을 설꼐했다고 한다.

논문은 결론에서 “교육용 핵자기공명 분석장치에서 이용하는 전자석의 구조를 설계하고 자기마당 균일성을 평가했다”며 “철심구조물의 자속누설을 고려해 동선의 직경을 0.51mm로 설정한 결과 자기마당은 약 0.420T이며 균일성은 116.73ppm로 나타났다”고 밝혔다.

북한 연구진들은 전자석 설계를 마친 만큼 앞으로 실제 교육용 핵자기공명 분석장치 개발에 나설 것으로 예상된다. 교육용이라고 언급한 것으로 볼 때 제작되는 장비는 김일성종합대학에서 활용될 것으로 보인다.

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