[다음은 방사선 기술의 문화재 분야 적용 기술이다.]
◆중성자 방사화 분석(NAA, Neutron Activation Analysis)
연구용 원자로에서 핵분열 반응으로 생성된 중성자를 분석 시료에 조사, 시료를 방사성 동위원소로 변화시켜 방출되는 감마(γ) 선을 측정함으로써 시료에 포함된 특정 원소의 양을 정량적으로 조사하는 방법이다. 검출 감도가 높아 화학적인 분석법으로는 불가능한 미량 분석이 가능하고, 다양한 종류의 시료를 대상으로 여러 가지 원소를 비파괴적으로 동시에 분석할 수 있어 원자력 분야의 기초 연구 뿐 아니라 재료과학, 환경오염 및 보존, 인체보건 및 영양, 산업적 품질관리 및 보증, 범죄과학과 고고학 등의 시험검사, 측정분석 도구로 광범위하게 응용되고 있다. 출토 문화재의 산지 및 편년을 추정하는데 활용되고 있다.
◆중성자 영상 기술(Neutron Radiography)
투과력과 분해능이 매우 뛰어난 중성자의 성질을 이용, 연구용 원자로에서 생성된 중성자를 시료에 투과시켜 감쇄하는 중성자의 양을 평가함으로써 시료 내부의 미세결함을 입체적으로 평가하는 기술이다. 문화재 내부 관찰과 미세 결함의 비파괴 검사에 활용되고 있다.
◆뫼스바우어 분광기법(M?ssbauer spectroscopy)
1958년 독일의 뫼스바우어가 발견한 감마선의 공명현상을 바탕으로 한 기법으로서 핵에서 방출된 감마선이 분석 대상의 동종 원자핵에 흡수되고, 흡수된 감마선을 계측하여 물질의 화합물 상태, 결정구조, 초미세자기장 등을 확인할 수 있다. 현존하는 연구수단 중 가장 미세한 에너지까지 측정 가능한 분석기술이기 때문에 나노 세계의 물질 연구를 위한 중요한 기술로 꼽힌다. 특히 이 기법으로 단청의 안료, 도자기 유약 등 우리나라 문화재 발색의 근원인 철의 화합물 상태를 확인할 수 있고, 철 화합물과 수분을 포함하는 대기질이 석조문화재에 주는 영향도 비파괴 검사 현장이 측정 가능하다. 한국원자력연구원은 중성자방사화분석을 통한 미량원소 정량 분석법을 고대 토기의 산지 분류에 응용, 고고학 연구에 기여한 바 있다. 1995년 하나로 가동 이후에는 중성자방사화분석, 중성자 및 양성자 영상 기술, 방사선 조사 기술 등의 관련 기술을 문화재 보존, 복원 및 감정에 적용하기 위한 연구개발을 수행했다.
◆방사선 조사 기술(Irradiation technology)
방사성 동위원소에서 발생하는 방사선의 투과력과 살균력을 이용, 비파괴 검사와 암 치료, 농·식물 육종, 의료기기 멸균 등에 이용하는 기술이다. 문화재 분야에서는 방사선 조사를 통해 주로 목재 문화재의 생물학적 손상을 야기하는 흰개미, 권연벌레 등 충류와 곰팡이들을 제어하는 기술이 적용되고 있다. 목재 뿐 아니라 서적, 의복 등 유기질 문화재의 보존에도 이용 가능하며, 부식이 심한 목재를 단단히 하기 위한 강화 방법으로 방사선 고분자 중합 기술도 사용되고 있다.
◆이온빔(Ion beam) 분석 기술
문화재 복원 및 보존을 위한 이온빔 분석 기술은 비파괴적으로 문화재의 성분을 ppm 수준의 정밀·정량 분석할 수 있는 기술로, 문화재를 구성하고 있는 성분을 정성·정량 분석하여 문화재 복원 및 보존처리를 위한 지표를 제공한다. 특히 연구원이 개발 중인 이온빔 분석법 중 e-PIXE (External Particle Induced X-ray Emission) 기술은 기존 진공에서 측정했던 PIXE와 비교해 시료 교체 시간이 줄어들며, 진공에서 측정 불가능했던 액체 및 분말 시료, 나아가 챔버 안에 들어가지 않는 대형 문화재까지도 분석이 가능한 신개념 첨단 분석 기법이다. 프랑스 파리의 루브르박물관은 이온빔 분석 기술을 이용해 문화재와 예술품 복원 및 보존을 위해 가속기를 24시간 가동하여 활용 중에 있으며, 국내 국립경주박물관도 60만여 점 이상의 미복원 유물 복원 처리를 위해 이온빔 분석 기술에 크게 관심을 두고 있다.