13년째 건설중인 '한국형 중이온 가속기' 이달부터 4개 과제 대상 시범 운영

과기정통부 진행 점검…현재 고에너지 가속장치 위한 선행 R&D 수행

13년 째 건설중인 한국형 중이온가속기 '라온(RAON)'이 이달 말부터 국내 연구자를 대상으로 시범운영에 들어간다.

과학기술정보통신부와 기초과학연구원(IBS)는 지난 해 12월 국내 연구자를 대상으로 연구과제를 접수한 바 있다. 또 해외석학이 참여하는 가속기 활용 자문위원회도 가동했다.

중이온가속기연구소는 또 최근 빔타임 배정위원회를 구성하고 최종 빔 참가자와 활용 시간을 확정했다.

지난 3월 IBS 희귀핵연구단을 방문한 RIKEN 니시나센터 대표단. (사진=IBS 중이온가속기연구단)

IBS가 1단계로 완성한 저에너지 가속장치.

실험 과제는 총 4개다. IBS 희귀핵연구단은 저에너지 실험장치인 '코브라'에서 실험한다. '코브라'는 일단 시범운영이 끝나는 8월부터는 유지보수에 들어가게 된다.

또 연말에는 초저에너지 실험장치인 '아이솔빔'에서 교원대 프로젝트를 대상으로 본격 실험에 들어갈 예정이다.

중이온가속기연구소는 지난해부터 지속적으로 가속관 전단부와 후단부에서 빔을 성공적으로 뽑았다. 또 이결과를 바탕으로 희귀동위원소를 만들어내는데도 성공했다.

연구팀은 가벼운 양성자를 가속한뒤 무거운 원소에 충돌시켜 무거운 이온(중이온)을 생산한 뒤 이를 가속하고, 다시 탄소 등과 부딪혀 희귀동위원소를 생산한다.

연구소 측은 "지난 2021년 1단계 저에너지 구간 구축을 완료한 상태"라며 "현재 고에너지 가속장치 구축을 위한 2단계 선행 R&D를 진행중'이라고 말했다.

'라운'은 현재 전체 초전도 가속관 124개에서 주파수와 빔 위상 제어에 성공해 빔 인출이 가능한 상태다. 빔 에너지가 가속장치 54기를 가속하는 17.6MeV/u, 시간당 빔 이온 개수에 해당하는 빔 전류는 21.3μA에 이른다.

'라온'프로젝트는 지난 2010년부터 총 1조5천억원이 투입됐다. 그러나 시설을 모두 완료하지 못한 채 지난 2021년 12월 건설사업이 종료됐었다. 과기정통부는 내년까지 선행 연구개발을 거친 뒤 나머지 구간 건설 여부를 결정할 방침이다.

한편 이날 이종호 과기정통부 장관은 대전 중이온가속기연구소 현장을 방문하고, 시범 운영 준비 현황을 살펴봤다.

이종호 장관은 “최근 우주, 반도체 등 첨단 분야에서 미시적인 입자를 관측하거나 입자간 충돌 및 생성이 가능한 대형 가속기의 중요성이  높다"며 "아직은 초기 단계인 중이온가속기가 당초 목표대로 세계 최고 수준의 가속기 구축으로 이어질 수 있도록 노력해 달라"고 당부했다.

중이온가속기_활용분야.

또 이 장관은 “이용자와의 지속적인 소통과 협업을 통해 안정적인 이용자 지원 방안도 모색할 수 있기를 기대한다"며 "정부도 중이온 가속기의 안정적 구축을 위해 적극 지원해 나갈 것"이라고 말했다.