한국원자력연구원 양성자과학연구단이 운영하는 100MeV 양성자가속기의 활용도를 높이기 위해 추진하는 양성자가속기 성능 확장 방안이 구체화되고 있다.
양성자과학연구단은 지난달 22일 대전에서 `양성자가속기 성능 확장 전문가 간담회`를 실시했다고 30일 밝혔다.
이날 간담회에는 포스텍.포항가속기연구소 남궁원·조무현 명예교수를 비롯해 단국대 노승정 교수(양성자가속기이용자협의회장)·문주현 교수, 한국천문연구원.UST 황정아 교수, 큐알티㈜ 정성수 연구소장, 산·학·연 전문가, 과기정통부와 경북도 공무원 등 20여명이 참석했다.
이날 전문가들은 반도체, 우주부품, 백신·신약 개발 등 첨단과학기술 분야에서 해외시설에 의존하지 않고 독자적인 연구를 수행하기 위해서는 국내에서도 GeV급 고에너지 양성자가속기 기반 펄스형 고출력 중성자원의 긴급한 구축이 요구된다고 한목소리를 냈다.
또 펄스형 고출력 중성자원 구축을 위한 양성자가속기 1단계 성능 확장을 위해서는 최소한 500MeV급 이상의 원형가속기 방식의 성능확장이 필요하다고 권고했다.
500MeV급 이상의 양성자가속기가 구축되면 △6세대 이동통신(6G)용 저궤도 인공위성, 미래자동차(자율주행차·플라잉카·드론택시) 등에 사용되는 반도체·전자장비의 대기·우주 방사선 영향평가 △에너지 소재(이차전지·연료전지) 개발 △백신 및 신약 개발 △우주부품 등 극한환경소재 개발 등에 활용될 것으로 예상된다.
김유종 양성자과학연구단장은 "이번 간담회를 통해 다양한 응용분야를 지원할 수 있는 500 MeV급 이상의 원형가속기 방식의 양성자가속기 성능 확장이 필요함을 확인했다"며 "계획을 잘 수립해 GeV급 고에너지 양성자가속기 기반 펄스형 고출력 중성자원을 구축해 나갈 것"이라고 말했다.
한편 양성자가속기는 반도체·우주부품 등의 방사선 영향평가에 쓰여지는 등 최근 산업계와 연구 등에 많이 이용되고 있다. 특히 지난해 하반기에는 양성자가속기 빔이용 신청이 급증한 바 있다.
미국, 일본, 중국, 유럽연합, 영국과 같은 과학기술 선진국들은 GeV급 고에너지 양성자가속기 기반의 펄스형 고출력 중성자원을 구축해 극한환경 소재연구, 백신·신약 개발, 이차전지와 같은 에너지소재 개발 등 첨단과학기술분야 연구에 활용하고 있다.
특히 중성자는 수소와 같이 원자번호는 낮고 가벼운 질량을 가진 원소에 잘 반응해 단백질 구조 분석을 통한 백신 개발에 중요한 도구로 사용되고 있다.
각 국은 X선을 이용하는 방사광가속기의 상호보완 시설로 펄스형 고출력 중성자원 구축을 경쟁적으로 하고 있는 상황이며, 코로나 바이러스 구조분석을 통해 백신의 신속한 개발에 중요한 역할을 한 것으로 알려져 있다.
박삼진 기자wba112@daum.net