전자빔으로부터 방사선을 발생시키는 장치인 언듈레이터는 방사광 가속기, 자유전자레이저의 핵심장치로 주기적인 자석의 배열로 이뤄져 있다. 가속돼 언듈레이터로 들어온 전자가 자기장에 의해 방향이 변하면서 방사선이 발생되는 원리다.
문 씨는 기존 기술의 문제점을 극복할 수 있는 주기가변 언듈레이터를 세계 최초로 개발하는데 성공했다. 언듈레이터 내 자기장의 세기를 변화시킬 경우 발생하는 방사선의 출력 또한 변화되기 때문에 자기장 세기 대신에 주기를 변화시키면 더 안정적인 방사선 발생이 가능하지만, 장치 구현의 어려움 때문에 현실화 되지 못하고 있었다.
개발된 장치는 자기장의 세기는 변하지 않으면서 자석의 주기를 바꿀 수 있기 때문에 방사선의 파장이 바뀌어도 출력이 일정하게 유지되는 장점이 있을 뿐 아니라 강력한 자기장을 유지하면서도 장치의 크기를 대폭 줄일 수 있어 방사선 장치의 소형화 개발에도 크게 기여할 전망이다.
이번 연구결과는 국내외 특허 출원 및 가속기 분야 SCI 국제저널 ‘피지컬 리뷰 스페셜 토픽 온 액셀레이터 앤 빔’ 8월호에 게재됐다.
비노쿠로프 WCI 센터장은 “이번에 개발된 장치는 세계 최초로 구현된 새로운 기술로, 전자가속기 기반 방사선 발생 기술에 있어서 중요한 진보”라며 “향후 소형 및 대형 방사선 발생 장치가 보안검색과 차세대 반도체 생산용 리소그래피 광원 등으로 상용화되면, 이 기술은 고부가가치를 낳는 아이템이 될 것”이라고 말했다.
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