`국제 가속기 콘퍼런스(IPAC 2016)`가 9일부터 13일까지 5일 동안 부산전시컨벤션센터에서 열린다.
IPAC는 전 세계 가속기 분야 산학연관 관계자들이 한자리에 모여 가속기 연구개발(R&D) 및 구축 동향을 발표·공유하는 자리다.
콘퍼런스에는 세계 37개국 1300여명의 가속기 전문 연구기관 소속 연구원과 관계자가 참가한다.
우리나라는 지난해 말 세계 3번째로 구축한 4세대 방사광가속기를 비롯해 현재 건설 중인 중입자가속기, 중이온가속기 등 4대 첨단 대형 가속기(Particle Accelerator) 구축 현황과 성능을 소개한다.
가속기는 양성자, 전자, 이온 등 전기를 띤 입자를 강력한 전기장을 사용해 빛의 속도(30만㎞/초)에 가깝게 가속하는 장치다. 기초 물리학 실험에서 생명과학, 나노, 재료과학과 의료 및 산업분야까지 활용 범위가 넓다. 방사광, 중이온, 중입자, 양성자 등 가속 입자에 따라 가속기 종류와 기능 및 활용 영역을 구분한다.
포스텍 포항가속기연구소가 시운전 중인 포항 4세대 방사광가속기는 현재까지 미국, 일본만이 구축해 운용하고 있는 첨단 가속기다. 유럽연합(독일)과 스위스가 먼저 시작했지만 우리나라가 세계 3번째로 포항에 구축을 완료했고, 성능 면에서 세계 최고 수준이다.
포항 4세대 방사광가속기는 이름 그대로 빛을 가속해 1/1000조의 짧은 순간을 관찰할 수 있는 장치다. 가속기 길이만 1㎞로 축구장 20배다.
짧은 순간을 관찰할 수 있어 단백질 구조와 반응 연구, DNA 조사 등 생물학과 초고속 화학반응 등 화학분야 발전에 크게 기여할 것으로 기대되고 있다. 고인수 포항 4세대 방사광가속기 구축 운영 단장(포항공대 교수)은 “세포막에서 일어나는 바이러스 침투, 산소와 수소의 결합과 분해 등 아주 빠른 반응을 눈으로 관찰할 수 있어 질병 연구와 치료, 신약 개발은 물론이고 에너지 분야에서도 획기적 전기를 마련해 새로운 학문과 기술, 산업을 형성할 것”이라 말했다.
4세대 방사광가속기를 구축한 미국은 이를 이용해 식물 광합성과 엽록소를 연구 중이다. 엽록소 구조와 기능이 밝혀지면 현재 태양 전지판에서 전기 외에 화학에너지나 식량 자원을 만드는 것도 가능하다.
이외에 현재 구축 중인 기초과학연구원의 한국형 중이온가속기 `라온(RAON)`, 한국원자력의학원 `의료용 중입자가속기` 현황도 소개한다. 경북 경주에는 양성자가속기가 운영되고 있다.
미래부 중장기 R&D 사업계획에 따르면 우리나라는 2020년께 대전, 부산 등 전국에 대형가속기 7기가 구축 운영될 예정이다.
이번 IPAC 주관 기관인 포항공대(방사광가속기), 한국원자력연구원(양성자가속기), 한국원자력의학원(중입자가속기), 기초과학연구원(중이온가속기)과 미래창조과학부는 4대 대형 가속기에 1조원 이상 투자한, 우리나라의 선제적 가속기 R&D 투자 현황을 세계에 알려 연구협력 활성화를 유도해 나갈 방침이다.
미국, 유럽연합, 일본 등 해외 첨단 가속기 구축 동향도 소개된다.
일본은 유럽입자물리연구소(CERN)을 벤치마킹해 35㎞ 규모 국제선형가속기(ILC) 구축을 추진한다. 스웨덴은 가속 입자 크기와 회절각을 한계치까지 끌어 올린 새로운 방사광가속기(MAX-IV)를 개발, 시운전하고 있다. 독일전자가속기연구소는 유럽연합 4세대 방사광가속기(유로-XFEL) 초전도 성능과 입사기 시운전 결과를 소개한다.
지난해 미국에서 열린 IPAC 2015에는 31개국 1289명(90개 기업)이 참가했다.
부산=임동식기자 dslim@etnews.com
