과학기술정보통신부와 기초과학연구원 중이온가속기연구소는 한국형 초전도 중이온 가속기 저에너지 전체 가속구간에 걸친 빔 시운전에 성공했다고 29일 밝혔다.

한국형 초전도 중이온가속기는 국내 독자기술로 세계 최고 수준의 초전도 중이온 가속기 구축을 위해 지난 2010년 개념 설계를 시작으로 그간 1조 5천여억 원을 투입해 가속기동 및 극저온 설비 등 제반 시설건설을 2021년 5월에 완공했다.

핵심장치인 초전도 가속장치는 2021년 12월에 구축 완료한 국내 최대 기초과학 연구프로젝트다.

라온은 무거운 원소(중이온)를 가속하여 표적에 충돌시켜 새로운 희귀 동위원소들을 생성하고 이 과정에서 우주와 원소의 기원 및 별의 진화 과정을 밝힐 실험적 데이터를 획득함으로써 우리의 지식과 과학을 새로운 영역으로 이끌 수 있다.

또한 반도체, 이차전지 및 항암치료 등 소재·의료분야의 혁신 등 기초과학을 넘어 산업적 파급효과도 지대할 것으로 기대된다.

빔 시운전은 지난해 하반기 가속관 전단부의 빔 인출에 이어 지난 3월부터 후단부 가속관을 포함한 전체 초전도 가속관 124기에 대한 시운전을 수행한 것으로 그간 연구소는 초진공, 극저온 헬륨 냉각 상태를 유지하면서 전체 초전도 가속관의 주파수 및 빔 위상 제어를 통해 가속관별 고유 특성을 파악해 최적의 가속 변수를 설정하는 등 고도의 운영 기술과 노하우를 축적해 가는 과정을 거쳤다.

이러한 숙련의 과정을 통해 마침내 지난 23일 가속기 전 구간에 대한 빔 가속과 빔 인출에 성공했다. 이후 추가적인 재현실험을 통해 빔 에너지 17.6MeV/u 및 빔 전류 21.3μA 에 도달하는데 성공했다.

과기정통부는 시운전 결과에 대해 5.24(수) 국내 가속기 전문가들로 구성된 전문가 회의를 소집해 검토한 결과, 기술적 목표치들이 달성되었음을 현장 데이터로 확인했고 초전도 가속기와 극저온시스템 및 중앙제어시스템 등 제반 장치·설비의 건전성과 정합성 또한 확인했다.

검토 결과는 지난 26일 과기정통부 주관 중이온가속기 사업추진위원회 통해 최종 확정했다.

과기정통부 관계자는 “시운전 결과를 토대로 가속시스템에 대한 성능 최적화, 각종 실험장치들과 연계 시운전 및 가속기를 활용한 국내외 연구 제안서 선정 기준 마련 등 후속 절차를 차질 없이 진행해 2024년 하반기부터 본격적인 운영에 들어갈 계획”이라고 말했다.

[전국매일신문] 대전/ 정은모기자 
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