우리나라 연구진이 중이온 가속기 원천 기술인 이온원과 전송 장치를 자체 개발하는 데 성공했다.
한국기초과학지원연구원(원장 정광화) 첨단장비개발사업단 원미숙 박사 연구팀은 지난해 `28㎓ 전자사이클로트론공명(ECR) 이온 발생 장치(이하 ECR이온원)`를 개발했고, 최근 ECR이온원에서 발생된 다가 중이온 빔을 가속부에 전달하는 `저에너지 빔 전송장치(LEBT : Low energy beam transport)` 자체 제작에도 성공했다고 9일 밝혔다.
ECR이온원과 LEBT는 중이온 가속기에서 이온빔을 만들고 전달하는 핵심 장치다. LEBT는 ECR이온원에서 나오는 핵자당 수십 keV수준의 다가 중이온 빔을 효과적으로 집속해 손실을 최소화하면서 가속부로 전달한다. ECR이온원과 LEBT에는 최신 초전도 마그네트, 전자석, 진공 및 빔 진단 기술이 적용됐다.
특히 원 박사팀의 28㎓ ECR이온원은 아직까지 상용화되지 않은 세계 최고 사양이라는 점에서 주목된다.
원 박사팀은 적용 가능한 마그네트 부품 탐색부터 설계, 해석 및 마그네트 제작까지 전 과정을 자체 능력으로 해결해 기술적 노하우를 확보했다. 이러한 연구개발 성과를 바탕으로 2012년에만 관련 특허 출원 5건에 2건을 등록했고 SCI급 논문도 19편을 게재했다.
현재 LEBT에 연결해 중이온빔을 가속하는 RFQ(Radio Frequency Quadrupole)와 DTL(Drift Tube Linear accelerator)의 설계를 완료하고, 제작에 착수한 상태다.
원미숙 박사는 “초전도 마그네트 제작과 성능평가, 진공 및 초정밀 장비 제작 등 가속기 핵심 부품 및 장치에 관한 첨단 기술을 국산화한 것”이라며 “중이온가속기 개발 등 정부 차원의 대형 중이온 가속기 개발 사업에 크게 기여할 수 있다”고 말했다.
한편, 이번 프로젝트는 미래창조과학부(전 교육과학기술부)가 지원하는 `ECR이온원을 이용한 첨단 중소형 입자빔 이용시설 구축` 사업의 일환으로 추진됐다.
부산=임동식기자 dslim@etnews.com
