[한국에너지신문] 우리나라가 양성자가속기 기술 선진국으로 한 걸음 더 다가서게 됐다.
한국원자력연구원(원장 하재주)은 지난 5일 경주 건천읍에서 ‘양성자가속기연구센터 종합준공식’을 열었다.
양성자가속기는 양성자를 빛의 속도인 초당 30만㎞ 가까이 가속시키는 장치로, 가속된 양성자가 물질과 부딪힐 때 그 속도에 따라 물질의 성질을 변화시키거나 새로운 물질을 만들어내는 원리를 이용해 다양한 분야의 첨단 기술 개발에 활용된다.
1킬로전자볼트(keV, 초당 약 500㎞)로 가속된 양성자는 물질 표면의 원자 또는 분자를 떼어낼 수 있고, 100keV(초당 약 5000㎞)의 양성자는 물질 내부로 뚫고 들어가 물질의 성질을 바꿔버린다.
10메가전자볼트(MeV, 초당 약 5만㎞)로 가속된 양성자는 원자핵과 반응하여 새로운 원소를 생성하고, 100MeV(초당 약 13만㎞)에서는 무거운 원자핵을 쪼개는 파쇄반응으로 다양한 동위원소와 다량의 중성자를 만들어낸다. 1기가전자볼트(GeV, 약 26만㎞/초)에서는 원자핵 내의 양성자 또는 중성자와 반응해 다양한 소립자를 생성한다.
원자력연구원이 자체 기술로 개발한 양성자가속기는 미국, 일본에 이은 세계 3번째의 대용량 선형 양성자가속기다. 나노입자 제조 및 가공, 고효율 전력반도체 소자 개발, 신종 유전자원 개발, 우주 항공 분야 내방사선 부품 개발, 의료용 동위원소 생산 등 다양한 연구개발 및 산업 분야에 활용할 수 있다.
양성자가속기가 설치된 가속기동에는 국내 최초 100MeV 대용량 양성자가속기와 빔 라인이 있다. 수소 원자에서 전자를 떼어내고 남은 양성자를 고전압을 이용해 가속한 뒤 물질과 충돌시켜 물질의 구조와 특성을 변형시키는 장치다.
빔이용연구동에 있는 기체, 금속, 탄뎀 이온빔 장치는 물질 표면 특성 변화에 주로 사용된다. 금속 소재 내구성 향상, 기능성 고분자필름 제조, 자동차 내장재 광택 및 내광성 향상 등 중소기업이 필요로 하는 기술 개발에 이용되고 있다.
센터는 2002년 정부의 양성자기반 공학기술 개발사업으로 시작해 2006년 경주시가 연구센터 부지를 제공하고 연구지원시설 건설에 착수하며 본궤도에 올랐다,
2012년 100MeV 양성자가속기와 빔 라인 2기를 구축했고, 가속기동, 수전설비동, 유틸리티동, 오폐수처리동, 안내동을 완공했다. 2015년 빔이용연구동, 2016년 숙소동, 올해 2월 관리동까지 모든 시설을 완공했다.
부지면적 44만㎡에 2개 연구시설과 6개 지원시설로 구성된 양성자가속기연구센터는 모든 시설을 완비하기까지 정부 예산 1836억원과 지자체 예산 1182억원이 투입됐다.
이 자리에는 김관용 경북도지사, 원광연 국가과학기술연구회 이사장, 최양식 경주시장 등 내외빈 200여 명이 참석했다.
