KBSI-고려대 "중이온가속기에서 대전류 이온빔 인출 성공"

중이온가속기 이온원 시스템. 사진제공=KBSI

[아시아경제 김봉수 기자] 한국기초과학지원연구원(KBSI)은 고려대학교와의 공동연구를 통해 중이온가속기 이온원에서 대전류 이온빔 인출에 성공했다고 3일 밝혔다.

이에 따라 고려대 세종캠퍼스 가속기연구센터에 설치된 중이온가속기의 이온빔 활용이 시작돼 반도체 및 배터리 소재 개발 등 다양한 연구에 활용될 전망이다.

연구팀은 중이온가속기의 이온원인 14GHz ECR(전자사이클로트론공명)에 고주파, 냉각, 진공, 빔 진단 및 제어 시스템을 새롭게 구축하고 빔 성능 향상 연구를 통해, 국내에서 가장 높은 중이온 빔 전류를 인출하는 14GHz ECR 이온원을 확보했다. 전자사이클로트론공명은 정방향의 자기장 내에 위치한 전자가 자기장에 수직인 방향으로 등속 원운동하는 것을 말한다. 사이클로트론 운동 중인 전자의 회전 주파수와 같은 전자기파를 조사하면 공명을 일으켜 에너지를 흡수한다. 이러한 원리를 이용해 다양한 산화상태의 이온빔을 발생시킨다.

14GHz ECR 이온원을 통해 생성된 이온빔은 가속설비를 통해 가속되며 높은 에너지를 갖게 되고, 이는 방사성 동위원소 질량 분석을 미세한 수준에서 가능하게 한다. 인출되는 다양한 종류의 이온빔은 물성연구, 반도체, 태양전지 등 다양한 연구에 활용된다.

연구팀은 "향후 가속기 관련 인재양성 및 연구에 활용돼 물질의 기초를 심층적으로 연구할 수 있는 가속기 과학기술의 돌파구를 열어 줄 것”이라며 “가속기 기술의 활용 분야가 점차 확대되고 있어, 국내 대학, 산업체 및 연구기관의 빔 활용 연구에 적극적으로 활용될 수 있도록 시설을 개방하고 지원하겠다"고 밝혔다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr