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| △ 기초과학연구원(IBS)이 국산화에 성공한 중이온가속기 초전도 가속관. |
중이온가속기 핵심장치 '초전도 가속관' 국산화 성공
세계 8번째 기술확보…가속기 구축비용 400억원 절감 예상
(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 기초과학연구원(IBS) 중이온가속기 건설구축사업단(단장 정순찬)은 한국형 중이온가속기의 핵심 장치인 초전도 가속관을 국내 기술로 설계, 제작, 국제 성능시험까지 마쳐 국산화에 성공했다고 5일 밝혔다.
정순찬 단장은 "연구원이 설계하고 국내 중소기업이 제작한 초전도 가속관 시제품을 캐나다 국립입자핵물리연구소(TRUIMF)에서 성능시험을 한 결과, 가속관 성능 척도인 전기저항이 아주 낮게 도출됐고 가속 속도를 가늠하는 전기장 세기도 자체 설계기준 대비 1.6배의 높은 성능을 달성했다"고 설명했다.
초전도 가속관은 전기에너지를 이용해 양성자, 우라늄 등 다양한 중이온을 광속(30만㎞/s)에 가깝게 가속하는 원통형 진공관으로 제작기술을 확보한 것은 미국, 캐나다, 독일, 일본, 프랑스 이탈리아, 중국에 이어 세계 8번째다.
초전도 가속관은 절대온도 0도(-273.15℃)에 가까운 극저온에서 전기저항이 '0'이 되는 초전도체인 니오븀(Nb)으로 제작됐다.
이 가속관은 성능실험에서 가속관 내부에서 입자를 밀어내는 힘인 전기장 세기(MV/ｍ)가 절대온도 4도(-269℃)에서 자체 설계치인 35MV/ｍ보다 60% 높은 56MV/ｍ를 기록했고 2도(-271℃)에서도 73MV/ｍ로 국제선형가속기(ILC) 설계치(60MV/ｍ)를 웃도는 성능을 보였다.
초전도 가속관은 지름 226㎜, 길이가 1천30㎜로 중이온가속기에 설치될 3가지 유형의 가속기 중 저에너지 초전도선형가속기(SCL1) 구축에 120개가 사용될 예정이다. 3가지 가속기를 모두 만드는 데에는 초전도 가속관 450여개가 필요하다.
정 단장은 "국산화에 성공한 초전도 가속관은 제작비용이 해외제작에 비해 절반밖에 안 돼 중이온가속기 구축비용 400억원을 절감할 수 있을 것"이라며 "국산화에 참여한 국내 업체들의 해외 차세대 가속기사업 참여 가능성도 커질 것"이라고 말했다.
그는 또 "올해 말까지 다른 가속기 구축에 필요한 2개 타입(HWR/SSR)의 가속관 뿐만 아니라 저온유지모듈, 고온초전도자석 등 핵심장치들의 국내 개발·제작을 적극적으로 추진, 국산화율 65% 이상을 달성할 계획"이라고 밝혔다.
중이온가속기는 세계 최고수준의 희귀동위원소 빔을 제공, 세계적인 과학자들의 국내 유입을 촉진하기 위한 국제과학비즈니스벨트의 핵심사업으로 모두 1조4천445억원을 투입, 2021년까지 대전 신동지구 95만2천㎡에 건설될 예정이다.
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