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한국형 중이온가속기 ‘라온’ 핵심장치 성능시험 성공

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한국형 중이온가속기 ‘라온’ 핵심장치 성능시험 성공

2017.06.12 19:00
기초과학연구원(IBS) 중이온가속기건설구축사업단이 2021년 가동 목표로 구축 중인 중이온가속기 ‘라온(RAON)’의 저에너지구간 초전도가속모듈. - IBS 제공
기초과학연구원(IBS) 중이온가속기건설구축사업단이 2021년 가동 목표로 구축 중인 중이온가속기 ‘라온(RAON)’의 저에너지구간 초전도가속모듈. - IBS 제공

우리나라가 중이온가속기 핵심 장치인 ‘저에너지구간 초전도가속모듈’의 성능시험에 성공했다. 이로써 한국은 미국, 독일, 일본 등에 이어 세계 8번째로 초전도가속모듈을 자체적으로 설계, 제작하고 성능 검증까지 할 수 있는 국가가 됐다.
 
미래창조과학부는 기초과학연구원(IBS) 중이온가속기건설구축사업단이 2021년 가동 목표로 구축 중인 중이온가속기 ‘라온(RAON)’의 저에너지구간 초전도가속모듈 성능시험을 성공적으로 마쳤다고 12일 밝혔다.
 
중이온가속기는 수소보다 무거운 입자를 가속, 충돌시켜 의료기기나 신소재 개발 등 첨단 연구에 필요한 희귀동위원소 빔을 발생시키는 장치다. 라온은 세계 최고 수준의 성능을 목표로 2011년 개발에 착수했으며, 국제과학비즈니스벨트 거점 중 하나인 대전 신동지구에 2021년 완공될 예정이다. 세계 최초로 융합형 희귀동위원소 생성방식(ISOL+IF)을 도입, 희귀성이 높은 동위원소를 발견할 가능성을 높일 것으로 주목 받고 있다.
 
저에너지구간 초전도가속모듈은 중이온가속기의 ‘첫 단추’가 되는 핵심 장치다. 가속기 전단부에 총 22기가 일직선으로 연결돼 중이온을 빛의 속도의 10분의 1 이상으로 가속하는 역할을 한다. 초전도체인 니오븀(Nb)으로 만든 가속관, 액체헬륨을 냉매로 영하 약 270도의 극저온 초전도상태를 유지해주는 저온유지모듈, 중이온 가속에 필요한 전기에너지를 제공하는 전력제어장치 등으로 구성된다. 특히 가속관은 내부를 7600억 분의 1기압의 초고진공 상태로 유지하는 고난도 기술을 요한다.
 
사업단은 지난 4∼5월 대전 KAIST 문지캠퍼스 시험시설에서 성능시험을 수행했다. 최근 한국연구재단이 실시한 전문가 검증 결과, 성능 지표인 가속전계강도(가속관 내부에서 입자를 미는 전기장의 세기)가 설계기준(6MV/m)을 넘는 7MV/m으로 확인됐다. 당초 목표보다 우수한 성능으로 합격점을 받은 것이다.
 
사업단은 이를 바탕으로 저에너지구간 후단부 32기와 고에너지구간 초전도가속모듈 46기 개발을 추진해,  양산 체제에 돌입할 계획이다. 정순찬 단장은 “라온은 한국은 물론 세계 기초과학계의 핵심 인프라로 각광받을 전망”이라며 “초전도가속모듈의 성공을 계기로 향후 개발 일정도 차질없이 추진, 세계 최고 수준의 성능을 갖춘 중이온가속기로 발돋움시킬 것”이라고 밝혔다.
 
정희권 미래부 국제과학비즈니스벨트조성추진단장은 “이번 성능시험 성공으로 국제과학비즈니스벨트의 가장 핵심 시설인 중이온가속기 구축 성공의 토대를 마련했으며, 전체 과학벨트사업의 성공을 위해서도 최선을 다할 것”이라고 말했다.

 

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