국내 연구진이 중소형 가속기 개발에 필요한 원천 기술인 이온원 발생장치 개발에 성공했다.
한국기초과학지원연구원(원장 박준택) 부산센터의 원미숙 박사 연구팀은 소규모의 2.45㎓ 전자사이클로트론공명(ECR) 이온원 발생 장치를 제작, 현재 성능 실험을 진행 중이라고 2일 밝혔다.
특히 원 박사 연구팀은 이번 2.45㎓ ECR 이온원 개발에 이어 중이온 가속기 개발에 직접 적용할 수 있는 세계 최대 규모의 28㎓ ECR 이온원 개발도 눈앞에 두고 있다. 이 프로젝트는 교육과학기술부가 지원하는 `ECR 이온원을 이용한 첨단 중소형 입자빔 이용시설 구축` 사업의 일환으로 추진됐다.
현재 국내에는 첨단 연구를 지원할 수 있는 고속 중성자와 중이온을 이용한 대전류 중이온 빔 이용시설이 없는 상태다. 따라서 28㎓ ECR 이온원이 개발 완료되면 중소형 중이온 가속기 개발이 가능해져 이제 막 시동이 걸린 정부 차원의 세계 최고 수준의 중이온 가속기 개발사업에 탄력이 붙을 것으로 기대된다.
중대형 중이온 가속기의 전단계인 소형 중이온 가속기는 X선 영상장치로는 어려운 경원소(탄소나 수소)의 영상 촬영이 가능하고, 미세 고분자 부품의 내부 촬영, 자동차나 우주 엔진, 연료전지의 작동 상황 등을 실시간 관찰할 수 있어 기초과학과 NT, BT, ST 분야 연구지원 등 그 활용 범위가 무궁무진하다. 또 현장에서는 첨단 비파괴 검사 기능을 이용해 항만 물류검색 등에 곧바로 활용할 수 있다.
기초연 부산센터는 이번 ECR 이온원 및 소형 가속기 개발 기술을 부산 기장군 핵의과학 단지에 설치할 치료용 중입자 가속기 개발과 수출형 연구용 원자로 사업 등과 연계, 부산 지역의 핵의과학 산업 발전의 시너지를 극대화한다는 계획이다.
원미숙 박사는 “일본 이화학연구소(RIKEN)와 공동연구를 통해 소형 가속기 개발에 박차를 가하고 있다”며 “사업 완료 시점인 오는 2013년까지는 소형 중이온 가속기 개발과 새로운 중성자 검출기 및 관련 이용시설을 구축해 나갈 계획”이라고 말했다.
부산=임동식기자 dslim@etnews.co.kr
◇용어설명
가속기(Particle Accelerator)=양성자 · 전자 · 이온 등 전기를 띤 입자를 강력한 전기장을 사용해 빛의 속도(30만㎞/초)에 가깝게 속도를 높여주는 장치다. 기초 물리학뿐 아니라 생명과학 · 나노과학 · 재료과학 · 의료 및 산업분야에 이르기까지 활용 범위가 광범위하다. 가속입자가 전자냐, 양성자냐, 중성자냐에 따라 반응과 효과가 제각각이기 때문에 다양한 종류의 가속기가 필요하다.
