인류가 풀지 못한 난제 해결사 ‘팔방미인’ 가속기 작성일 02-23 33 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">- 신소재·바이오·반도체 고부가 산업 필수장비 자리매김<br>- 세계 최고 성능 한국형 중이온가속기, 희귀동위원소 생성<br>- 다목적방사광가속기 구축 착수, 전략산업 활용 극대화</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="pAWgwQOcYt"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="297484869f74d651e8b7fea20e2ccdd81fdd32c0ef66b545bc79de9428d78fa3" dmcf-pid="UcYarxIkG1" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="대전 신동에 구축된 한국형중이온가속기 ‘라온’ 저에너지가속장치.[중이온가속기연구소 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/23/ned/20260223104247157ejlg.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="tFuIYjZvYp" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/23/ned/20260223104247157ejlg.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 대전 신동에 구축된 한국형중이온가속기 ‘라온’ 저에너지가속장치.[중이온가속기연구소 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="02cfa8f17009eaf0504b4e7b51edc1158de36d43e85bf34353862452d7e8b3fd" dmcf-pid="ukGNmMCEH5" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] “노벨상 수상 가능케 할 기초과학 연구부터 신소재 개발, 반도체 산업 숨은 첨병까지. 못하는게 없는 만능 재주꾼 가속기.”</p> <p contents-hash="7d0c22314560a80a6ba0248781b004a2d892d0508e8a7fc4a2045b018ed489b0" dmcf-pid="7EHjsRhD5Z" dmcf-ptype="general">인류가 풀지 못한 난제 해결사로 떠오른 가속기. 경제·산업 측면에서 막대한 부가가치를 창출하고 있어 주요 선진국들도 앞다퉈 투자에 나서고 있다.</p> <p contents-hash="15ef7a972456bcf4ef1d96ad8540b0b97e8cb2bf382092a43a3abd7f49f7c1dd" dmcf-pid="zDXAOelwGX" dmcf-ptype="general">가속기는 쉽게 말해 기초과학 연구용 장비다. 가속된 입자를 물질에 직접 충돌시켜 물질의 변화를 발생시키거나, 가속된 입자에서 나온 방사광을 이용하여 물질을 관측하거나, 암치료나 동위원소 생성에 사용하는 등 다양한 용도로 사용되는 장치다. 신의 입자로 불리는 ‘힉스입자’를 발견해낸 유럽입자물리연구소(CERN)의 거대강입자가속기(LHC) 역시 가속기의 일종이다.</p> <p contents-hash="e59722cbc50e97b8780572fd47d517bec3a1b13e1065f06fd9f92b345a796a59" dmcf-pid="qwZcIdSrYH" dmcf-ptype="general">가속기는 가속되는 입자의 종류에 따라 ▷중이온 ▷중입자 ▷양성자 ▷방사광 가속기로 분류된다. 중이온가속기는 핵물리 연구 등 기초연구와 응용연구에 활용되고, 중입자가속기는 탄소를 가속하여 암치료에 주로 활용된다. 양성자가속기는 암치료 및 육종돌연변이·신규 품종개발에 방사광가속기는 나노미터 단위의 물질 내부를 3차원으로 분석할 수 있어 신약개발, 신소재 등 다양한 분에서 활용된다.</p> <p contents-hash="be32f9e2eac3942f1bcb5d50fd76f6079ec240b333cdf5eba71d42d4f24e5230" dmcf-pid="BI3rvoYCYG" dmcf-ptype="general">▶양성자·중이온·방사광·중입자 가속기 종류 다양=우리나라는 포항에 3세대·4세대 방사광가속기, 경주에 양성자가속기, 대전에는 세계 최초로 원형가속기와 선형가속기를 결합한 한국형 중이온가속기가 운용 중이다. 여기에 부산에는 중입자가속기, 충북 오창에는 다목적 방사광가속기 구축이 한창으로 국내 가속기 활용 연구에 새 이정표가 쓰여질 전망이다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="a6b721f66a298589130e8124b7eb4e6e271a901bc1f50330db2054570a61a277" dmcf-pid="bC0mTgGhGY" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="한국원자력연구원 연구진이 경주 양성자가속기의 성능을 점검하고 있다. [한국원자력연구원 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/23/ned/20260223104247369zmbo.jpg" data-org-width="540" dmcf-mid="F0n7fXPKX0" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/23/ned/20260223104247369zmbo.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 한국원자력연구원 연구진이 경주 양성자가속기의 성능을 점검하고 있다. [한국원자력연구원 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="369967c1e9ff30d4be9d88042e237d0b0007540701fa65939a38e5960fc5bc91" dmcf-pid="KhpsyaHlYW" dmcf-ptype="general">2013년부터 가동에 돌입한 경주 양성자가속기는 가속한 양성자를 물질에 조사해 물질을 변화시키거나 중성자를 생산하는 장비다. 양성자를 빛의 속도의 약 43% 수준인 초속 13만km까지 가속시킬 수 있다. 다른 물질의 원자핵과 반응하거나 원자핵을 쪼개 다른 원소를 만들어내는 것이다. 플라스틱을 강철처럼 단단하게 만들거나, 암 진단에 사용되는 방사성동위원소를 생산하고, 물질의 특성을 변화시킬 수 있어 ‘현대 과학의 연금술사’, ‘미다스의 손’으로도 불린다.</p> <p contents-hash="9d0b947effed4a6ecf3ad5bb95d500b5c91611d9589c05ee8e1caddc8c164b1c" dmcf-pid="9lUOWNXS1y" dmcf-ptype="general">특히 SK하이닉스와 삼성잔자가 생산하는 고대역폭메모리(HBM)와 차량용 반도체 대기방사선 내성 시험을 전담하고 있다. 최근 인공위성 개발이 활발해지면서 우주 부품 기업 수요도 확대되는 추세다.</p> <p contents-hash="3e5da207f6640b5729a968a0080c506e13353c85e33ad0f1bb2558c88041e8bb" dmcf-pid="2SuIYjZvtT" dmcf-ptype="general">원자력연구원은 산업체의 이용 수요 증가로 빔 서비스 제공 시간을 기존 8시간에서 24시간으로 대폭 확대해 운영하고 있다.</p> <p contents-hash="b01ee716b375227152ad48c485a14e15559443470593a42290152d9081b63556" dmcf-pid="Vv7CGA5TGv" dmcf-ptype="general">정영욱 한국원자력연구원 하나로양자과학연구소장은 “양성자가속기는 반도체 오류 시험에 최적화된 시설”이라며 “양성자가속기 기반 대기방사선 시험 인프라를 한 단계 더 고도화해 반도체 초격차 경쟁력을 유지할 계획”이라고 말했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="a4b6f115e3b5c9a931edd5acdfe161d98fddfe85be2fa527b6b377af40a91b16" dmcf-pid="fTzhHc1yHS" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="중이온가속기 라온 가속장치.[중이온가속기연구소 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/23/ned/20260223104247604nwjg.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="3ebv5D3GY3" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/23/ned/20260223104247604nwjg.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 중이온가속기 라온 가속장치.[중이온가속기연구소 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="5c72554427828c6a9866a04616f736652351f57c5d047f7f433fa86aa1cb60de" dmcf-pid="4yqlXktWHl" dmcf-ptype="general">▶희귀동위원소 생성 독창적 연구 가능=1조4875억원의 예산을 투입해 구축한 한국형 중이온가속기 ‘라온’은 양성자에서 우라늄까지 다양한 중이온을 빛의 속도로 가속하거나 충돌시켜 물질 구조 변화를 통해 희귀동위원소를 생성한다. 중(重)이온, 즉 무거운 이온을 가속시키는 중이온가속기는 헬륨(He) 보다 무거운 원자를 이온으로 만든 뒤 가속시켜 자연에 존재하지 않는 희귀동위원소를 얻는다. 펨토미터 수준의 세계를 들여다 볼 수 있는 일종의 초거대 현미경인 셈이다.</p> <p contents-hash="017936e4f935885d6aa73ee1e88c749b21e28847a21a17cf41b6cb4d9680ff3a" dmcf-pid="8WBSZEFYZh" dmcf-ptype="general">이를 통해 세계 최고 수준의 희귀동위원소빔으로 핵과학, 원자·분자과학, 물성과학, 의생명과학 등 다양한 기초과학분야에서 새로운 차원의 연구를 가능케 할 것으로 기대되고 있다.</p> <p contents-hash="e040e36ea716c3387a4a6ebff4455344ae675fd2a78a8812c843c518c3ee6ce4" dmcf-pid="6Ybv5D3G1C" dmcf-ptype="general">라온은 지난해 저에너지 구간 전반에 대한 빔 시운전을 마친 뒤 2024년 시범 운영을 거쳐, 초기 운영 단계에 돌입했다. 2단계 고에너지 구간 선행R&D를 계획에 따라 단계적으로 추진 중이다.</p> <p contents-hash="ee43a11f70c7f5d3850db9d33ecf02fdb1f8c72bc58e2e95494472ea74dd1a28" dmcf-pid="PLhdjVEoZI" dmcf-ptype="general">현재 많은 국내 대학과 연구기관을 중심으로 핵물리, 천체물리, 원자물리, 의학 분야 연구 과제들이 라온의 저에너지 빔을 활용하고 있다.</p> <p contents-hash="53ed0c3d8259abe5085e4fb55a10458144f3fd5496761d7e1fbcf67e19387f31" dmcf-pid="QolJAfDg1O" dmcf-ptype="general">우주 환경을 모사한 반도체 방사선 시험이나 의료용 방사성 의약품 연구 등 응용 연구에도 활용되고 있다. 기존에는 해외 연구시설을 이용해야 했던 실험을 국내에서 수행할 수 있게 되면서, 연구자들의 접근성도 높아졌다는 평가다.</p> <p contents-hash="6a0738515e5d28d6cde4c8c426d35950b9df752b363bcdb21236ce08eb688603" dmcf-pid="xgSic4waZs" dmcf-ptype="general">남은 과제인 고에너지 구간까지 성공적으로 구축된다면 노벨물리학상이 제정된 이래 40여명이 가속기 관련 연구를 통해 수상한 만큼, 우리 과학계의 바람대로 중이온가속기는 노벨물리학상 수상자 배출을 위한 토양이 될 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="41b54977d632e650059b66129b36c40a160d9aed52fb5531baa65e9cf07f21db" dmcf-pid="yF6ZuhB3Gm" dmcf-ptype="general">중이온가속기 연구소 관계자는 “해외 가속기에 의존하던 우주·항공용 반도체 방사선 내성 시험의 국내 자립 가능성을 보여준 성과로, 라온이 기초과학과 국가 전략사업을 수행할 수 있는 연구 인프라임을 실증했다”고 말했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="0aa89a39ac324c17dfbea6b1c90cca658d144a637f459c82af9effd1424f2db3" dmcf-pid="W3P57lb0Hr" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="충북 오창에 구축중인 다목적 방사광가속기 [한국기초과학지원연구원 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/23/ned/20260223104247869mrsy.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="0uNKQFe4GF" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/23/ned/20260223104247869mrsy.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 충북 오창에 구축중인 다목적 방사광가속기 [한국기초과학지원연구원 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="608e9b2624294242708091e04afaad5ba08db4e3014f560bc59d70af1a0db5f9" dmcf-pid="Y0Q1zSKpHw" dmcf-ptype="general">▶국가전략산업 및 산업체 활용 극대화=정부는 오는 2029년 완공을 목표로 약 1조 1643억원의 예산을 투입해 충북 오창에 다목적 방사광가속기 구축을 추진하고 있다.</p> <p contents-hash="aeab8158e70570a510f6aa3edca1bac0a3679ea33d89c4c4d7286e24f2c4aabd" dmcf-pid="Gpxtqv9UGD" dmcf-ptype="general">방사광가속기는 전자를 빛의 속도에 가깝게 가속하고 이를 전자석을 이용해 회전시킬 때 발생하는 자외선, X선 등 넓은 영역의 고속도, 고휘도의 빛을 만드는 장치다. 오창에 구축되는 다목적방사광가속기는 기존 3세대 원형가속기보다 100배 이상 밝은 빛(방사광)을 내도록 설계된 4세대 원형방사광가속기로, 향후 반도체, 디스플레이, 신약·백신 개발, 첨단 신소재 개발 등 다양한 연구에 활용될 것으로 기대를 모은다.</p> <p contents-hash="59e47faf8c76c22440ead278e3ac89f16ee42e3b5d9d04edca5712db957afa45" dmcf-pid="HUMFBT2utE" dmcf-ptype="general">기존 포항 3세대 방사광가속기의 경우 1500억이 투입된 국내 최초의 가속기로 주로 기초연구에 활용되었고, 산업활용에는 제한적이었다.</p> <p contents-hash="43d9190d6bec4e456aeeec2768100b1eebf372ef017a79d9181327e501f0d1f6" dmcf-pid="XuR3byV7Hk" dmcf-ptype="general">4세대 원형 방사광가속기는 실시간으로 다양한 실험환경에서 넓은 에너지 영역으로 활용분야를 확장할 수 있으며, 다양한 시료의 실시간 구동에 따른 연구가 가능하다.</p> <p contents-hash="3b7bd2d58b69b3a6b6e5d0f6d59a070dd641ddf56153ff51d7f5a39a0e56ec72" dmcf-pid="Z7e0KWfzHc" dmcf-ptype="general">특히 오창 다목적방사광가속기는 현재 구축중인 총 10개의 빔라인 중 산업용 우선사용 목적으로 3개의 빔라인이 구축되고 있으며, 이차전지, 반도체 등 전략산업의 수요가 높아 장기적으로 이러한 수요에 특화된 기능을 가진 산업체 전용 빔라인의 추가 설치를 검토하고 있다.</p> <p contents-hash="336cbbb136ee86e5d7f125cd21b41b1982540a549425f5f6ab0657a726578d91" dmcf-pid="5zdp9Y4qYA" dmcf-ptype="general">신승환 다목적방사광가속기사업단장은 “오창 다목적방사광가속기가 완공되면 기초과학 분야뿐만 아니라 반도체, 이차전지 등 우리나라 전략산업 분야와 신약개발 등 첨단 바이오 분야에서도 활용도가 매우 높은 연구시설이 될 것”이라며 “우리나라 기초과학 분야뿐만 아니라 첨단산업 분야에 기여할 수 있도록 가속기 구축에 최선을 다하겠다”고 말했다.</p> <p contents-hash="a5091412873e530c0de8b1b7c51a07c301c0caeb0841794640281f1ca0f2f8ab" dmcf-pid="1lUOWNXS5j" dmcf-ptype="general">한국기초과학지원연구원이 실시한 다목적 방사광가속기 기술적 타당성 조사에 따르면 신규 방사광가속기 구축으로 6조 7000억원의 생산 유발 효과, 2조 4000억원의 부가가치 창출, 13만 7000명의 고용 창출 효과가 발생할 것으로 예측된다.</p> <p contents-hash="f9d7ee8ad9a81e05a2c4d74fcc67079c8fbca808a7ce761553bde3e0af8d254f" dmcf-pid="tSuIYjZvYN" dmcf-ptype="general">가속기 관련 전문가는 “4세대 방사광가속기와 양성자가속기, 중이온가속기, 중입자가속기는 연구개발에서 시너지를 가져다줄 뿐만 아니라 가속기 건설에 필요한 첨단기술을 국산화하고 다른 영역에 파급효과를 미칠 수 있다는 점에서 의미가 크다”고 말했다.</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 K-게임, 포트폴리오 다변화 명암…외부 개발사 투자 리스크 수면위 02-23 다음 소비자주권시민회의, 쿠팡에 ‘3367만건 유출 책임’ 이행 촉구 02-23 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
