"양성자가속기, 소·부·장 성장 이끌게 할것"

이준식 원자력硏 양성자과학연구단장

가동 이후 2만 시간 무사고 뜻깊어

반도체 소자 오류 방지 실험 위해

양성자가속기 에너지 1GeV급으로

국가·기업 경쟁력 강화 도움 줄 것

이준식 한국원자력연구원 양성자과학연구단장

“우리나라에 하나뿐인 경주 양성자가속기의 2만시간 무사고 운전 달성은 우리 기초과학사에 한 이정표를 세웠다는 점에서 의미가 있습니다. 앞으로 양성자가속기가 국가 과학기술 발전과 국내 기업들의 산업 경쟁력 강화에 도움을 주도록 연구단의 역량을 모아나가겠습니다.”

지난해 12월 말 경주 선형 양성자가속기의 7년 무사고 운전을 이끈 한국원자력연구원 양성자과학연구단의 이준식(사진) 단장은 “대형 원자력 연구 인프라를 활용한 도전적이고 창의적인 기초과학 연구를 뒷받침하는 데 힘쓰겠다”고 말했다.

경주 양성자가속기는 미래 원천기술 개발과 첨단 산업기술 분야에 활용하기 위해 지난 2002년 정부 주도로 시작된 사업으로 2012년 미국·일본에 이어 세 번째로 원자력연구원 독자 기술로 완성됐다. 양성자가속기 규모는 세계 세 번째로 양성자를 가속하는 에너지가 100MeV에 달한다. 이 단장은 “양성자가 1초당 13만㎞의 속도로 다른 물질의 원자에 부딪히게 해 연구자들에게 1초당 1.2경이라는 엄청난 수의 양성자를 제공할 수 있어 활용도가 매우 높다”고 말했다. 양성자 충돌을 통해 다른 물질의 원자핵과 반응하거나 원자핵을 쪼개 다른 원소를 만들어내게 된다.



이 단장은 “경주 선형 양성자가속기가 국가 과학기술 발전에 큰 역할을 수행해왔다”며 “가동 첫해인 2013년 39개 연구과제에 양성자 빔을 지원한 후 지난해까지 총 700여개 연구과제와 2,000명의 연구자를 안정적으로 지원했다”고 설명했다. 실제 연구단은 생명공학·신소재·반도체 등의 기초연구, 방사성 동위원소 생산연구 등 과제에 중점을 두고 연간 2,000시간 이상의 실험시간을 배정했다. 그 결과 지금까지 경주 양성자가속기를 통해 대구가톨릭대 김종기 교수팀이 투과성 양성자로 알츠하이머 뇌의 신경독성을 제거하는 기술을 개발했고 광주과학기술원 조지영 교수팀은 양성자 조사를 통한 열전 소재의 열전 성질을 제어하는 기술을 개발하기도 했다. 이탁희 서울대 교수는 양성자 빔을 이용해 차세대 반도체 소자의 전도특성을 제어하는 기술을 개발하는 데 성공했다.

그는 “향후 양성자가속기 에너지를 1GeV급으로 확장해야 한다”고 강조했다. 양성자가속기를 활용한 반도체 소자 오류 및 손상 방지를 위한 영향 분석은 반도체 산업의 경쟁력 향상과 신뢰성 확보를 위해 필수인데 현재 경주 양성자가속기 규모(100MeV·20㎃)는 분석실험에 충분하지 않다는 입장이다. 국내 유수의 기업들도 경주에서 베타테스트를 거친 후 해외 선진 양성자가속기 운영기관에서 다시 인증을 받는 실정이다. 실제 우리나라 반도체 제품의 신뢰도를 해외 기관에 의존하는 것이어서 국가적 차원의 가속기 에너지 확장을 통한 기술력 확보가 시급한 상황이다.

그는 “국내외 의료용 동위원소 시장의 폭발적 성장에 대응하기 위해 동위원소인 게르마늄, 구리, 스트론튬·루비듐 생산을 위한 빔 조사시설 고도화 및 생산공정 설비 구축에도 힘쓸 것”이라고 말했다. 이어 “양성자가속기는 플라스틱을 강철처럼 단단하게 만들거나 암 진단에 사용되는 방사성 동위원소를 생산할 수 있어 ‘현대과학의 연금술사’ ‘미다스의 손’으로 불린다”며 “양성자가속기가 국내 소재·부품·장비 산업의 고도화에 앞장설 수 있도록 세계 최고의 입자빔 이용 연구개발 플랫폼으로 만들어가겠다”고 굳은 의지를 피력했다.
/대전=박희윤기자 [e-mail]