우리 기술 중이온가속기 '라온'(RAON), 첫 빔 인출 시험 성공
우리 기술 중이온가속기 '라온'(RAON), 첫 빔 인출 시험 성공
  • 정세화 기자
  • 승인 2022.10.12 11:28
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목표 성능대로 작동되는지 확인하는 첫 관문 통과…자연에 없는 희귀동위원소 생성 '청신호'

가속 목표 성능이나 희귀동위원소 생성방식에서 세계 최고 수준

IBS "2024년부터 본격 연구 위한 안정적인 빔 제공"


 

라온 시설 전경./과기정통부 제공
라온 시설 전경./과기정통부 제공

[서울이코노미뉴스 정세화 기자] 우리 기술로 설계·제작한 한국형 중이온가속기 '라온'(RAON)이 성공적인 가동을 위한 1차 관문을 통과했다.

 

과학기술정보통신부와 기초과학연구원(IBS) 중이온가속기연구소는 지난 7일 오후 33분에 중이온가속기 라온에서 저에너지 가속구간 첫 번째 빔 인출 시험에 성공했다고 12일 밝혔다.

 

이번 테스트에서 IBS 연구진은 총 54기의 저에너지 가속장치 가속 모듈 중 전단부 5기 가속 모듈을 활용해 아르곤 빔을 가속함으로써 시험 목표치에 도달했다.

 

시험 결과 입사기에서 전달된 500keV/u 아르곤 빔이 가속 모듈 5기를 거쳐 700keV/u 이상 가속됐고, 빔 전류는 30.1(마이크로암페어)를 달성했다.

 

과기정통부는 "빔 인출 시험 성공은 라온이 목표한 성능대로 작동되는지 확인하는 첫 관문을 통과한 것"이라며 "극저온설비, 중앙제어장치 등 가속기 운영에 필요한 필수 제반 장치들과 연계한 성능도 확인했다는 의미도 있다"고 설명했다.

 

이를 자동차에 비유하면 제작을 마치고 시동을 걸어 동력발생장치와 조향장치 등 주요 장치 간의 종합적인 연동성과 정상 작동 여부를 확인하고 1단 기어로 저속 주행 시험에 성공한 것과 같다고 과기정통부는 설명했다.

 

가속기는 중이온, 양성자, 전자 등 전하를 띤 입자를 전기장을 이용해 가속·충돌시키는 장치로, 원자핵 내부 구조나 각종 물질의 성질을 연구하는 데 활용된다.

 

그 중 라온과 같은 중이온 가속기는 무거운 이온을 빠르게 가속한 후 표적 물질에 충돌시켜, 기존에 발견되지 않았거나 자연 상태에 존재하지 않는 다양한 희귀동위원소를 생성하고 그 특성을 연구하는 데 쓰인다.

 

특히 우라늄 같은 무거운 동위원소를 광속(초속 약 30)50% 수준까지 가속해야 해 극한 기술의 집약체로 여겨진다.

 

가속기는 소요되는 비용과 기간, 필요한 기술 수준을 고려했을 때 우주 발사체, 핵융합, 인공위성과 같은 대표적인 대형 국가연구개발 사업으로 분류된다.

 

우리나라는 2010년 라온에 대한 개념설계를 시작해, 20215월 완공했다. 저에너지 구간 초전도 가속장치는 202112월에 설치를 마쳤다. 라온에 들인 비용은 2011202215183억 원에 달한다.

 

과기정통부는 라온이 가속 목표 성능이나 희귀동위원소 생성방식에서 세계 최고 수준이라고 설명했다. 라온은 두 가지 동위원소 생성방식을 결합해 설계돼, 더 다양한 희귀동위원소 생성이 가능할 것으로 기대된다.

 

IBS는 내년 3월 저에너지 가속장치 시운전을 목표로 가속시험 구간을 단계적으로 늘려가면서 빔 인출 시험을 시행할 계획이다.

 

과기정통부는 2023년에는 저에너지 전체 구간 시운전과 가속장치와 연계된 희귀동위원소 생성 장치(ISOL)와 저에너지 구간 실험 장치의 빔 시운전도 병행하며 2024년부터는 본격적인 빔 활용연구가 진행될 수 있도록 빔을 안정적으로 제공할 예정이라고 밝혔다.

 


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