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"4세대 방사광가속기는 꼭 필요하다"

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"4세대 방사광가속기는 꼭 필요하다"

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“4세대 방사광가속기는 꼭 필요합니다.” 방사광가속기 분야의 세계적 석학인 미국 아르곤가속기연구소 김광제 박사(위 사진)는 이달 10일 기자와의 e메일 인터뷰에서 이같이 밝혔다. 김 박사는 6~9일 포항가속기연구소가 주관한 방사광가속기 국제자문위원회의와 워크숍 참석차 방한했다. 자문회의에서는 현재 포항가속기연구소가 운영 중인 3세대 방사광가속기 성능 향상이, 워크숍에서는 4세대 방사광가속기에 대한 논의가 이뤄졌다. 김 박사는 2006~2007년 아르곤가속기연구소장을 지낼 만큼 이 분야의 대가다. 아르곤가속기연구소는 세계 3대 방사광가속기 가운데 하나인 APS(Advanced Photon Source)를 보유한 미국 최초의 국립연구소. 한 해에 APS를 찾는 연구원만 세계적으로 3000여 명에 이른다. 김 박사는 1966년 서울대 물리학과를 졸업한 뒤 미국으로 건너가 40여 년간 외국에서 연구 활동을 한 탓에 국내에는 잘 알려지지 않았다. 하지만 그는 3세대 방사광가속기의 핵심 이론을 개발하고, 자유전자레이저를 비롯해 4세대 방사광가속기의 기반 기술을 고안하는 등 학계에서는 방사광가속기 연구의 석학으로 인정받고 있다. 최근에는 5세대 방사광가속기에 필요한 ‘X선 자유전자레이저 오실레이터’를 제안하며 이 분야의 연구를 이끌고 있다. 최근 방사광가속기 연구에서 ‘뜨거운 감자’는 3세대에서 4세대로의 방사광가속기 ‘세대교체’다. 미국 스탠퍼드 선형가속기연구소는 1999년 공사를 시작해 4월 첫 빔을 쏘며 세계 최초로 4세대 방사광가속기 시운전에 성공했다. 독일의 DESY 연구소는 1월 첫 삽을 떴고 2014년 완공 예정이다. 일본의 ‘스프링(Spring)-8’ 연구소는 2006년 공사를 시작해 내년 10월 가동을 눈앞에 두고 있다. 세계 각국이 앞 다퉈 4세대 방사광가속기를 짓는 이유는 밝기 때문. 김 박사는 “(두 가속기의) 가장 큰 차이는 밝기”라면서 “3세대 방사광가속기에 비해 훨씬 좁은 면적을 더욱 선명하게 관찰할 수 있다”고 설명했다. 4세대 방사광가속기에서 나오는 빛의 밝기는 태양보다 1000조 배나 밝은 것으로 알려져 있다. 이를 이용하면 세포막 구조를 분자 수준까지 알 수 있고, 단백질 구조를 분석해 신약을 개발하는 데 큰 도움이 된다. 김 박사는 “가속기는 200억 달러(약 25조원)가 드는 거대과학”이라면서도 “우주의 비밀을 파헤치고 우리가 사는 세상을 구성하는 기본 단위인 원자 수준을 이해하기 위해 꼭 필요하다”고 주장했다. 또 김 박사는 “이웃나라인 중국과 비교해도 한국의 가속기 기술 수준은 많이 뒤처져 있다”면서 “그나마 포항가속기연구소의 3세대 방사광가속기 덕분에 세계 10위권을 유지하고 있는 셈”이라고 밝혔다. 한국에 4세대 방사광가속기를 건설하려는 계획은 2004년 9월 고(故) 노무현 전 대통령이 구두 약속을 하면서 국책사업으로 추진됐지만 5년이 다 되가는 지금까지도 건설 계획이 확정되지 않았다. 포항가속기연구소측은 교육과학기술부에 4세대 방사광가속기 건설 위한 예비타당성 조사를 6월 말 요청한 상태다.

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