Imaging Principles and Technology Trends in X-ray Security Inspection Systems

엑스선 보안검색 기술은 전 세계적인 보안 체계 강화에 대응하여 지속적으로 발전해 왔으며, 공항 수하물 검색을 넘어 대형 화물, 컨테이너 검사 및 국가 핵심 시설 보안 등으로 적용 범위가 확대되고 있다. 국제 물류의 급속한 증가와 함께 마약, 폭발물, 무기류 등의 불법 물질에 대한 은닉 수법이 고도화됨에 따라, 기존 보안검색 시스템의 탐지 성능 향상에 대한 요구가 지속적으로 증가하고 있다. 그러나 2차원 투과 기반 엑스선 영상은 물체 중첩으로 인한 구조적 불확실성과 유사 밀도 및 원자번호를 갖는 물질 간 구분의 한계를 본질적으로 내포하고 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 이중에너지 기반 물질 분해 기술과 전산화 단층촬영(Computed Tomography, CT) 기반 3차원 영상화 기법이 도입되었으며, 최근에는 광자계수형 검출기와 인공지능 기반 자동 탐지 알고리즘이 결합된 지능형 보안검색 기술이 활발히 연구되고 있다. 본 논문에서는 엑스선 영상 형성의 기본 물리 원리를 기반으로 보안검색 시스템의 구조적 발전과 주요 기술 동향을 체계적으로 정리한다. 특히 이중에너지 물질 분해 및 3차원 체적 영상화 기술을 중심으로 하드웨어 구성과 영상 분석 기법을 통합적으로 분석하며, 최근 인공지능 기반 위험물 탐지 기술의 발전 동향과 향후 연구 방향을 종합적으로 논의한다.