원자력硏·기초硏, 중이온가속기 난공사 해결 힘 모은다

[아시아경제 김봉수 기자] 당초 계획보다 지연되고 있는 한국형 중이온가속기 '라온(RAON·Rare isotope Accelerator complex for ON-line experiments)'을 조기 완공하기 위해 국책 연구기관들 간에 협력 체계가 꾸려졌다.

한국원자력연구원은 양성자과학연구단 소속 14명의 가속기 전문 인력들을 중이온가속기에 적합한 초전도가속관을 공동개발하기 위해 기초과학연구원 중이온가속기건설구축사업단에 파견했다고 25일 밝혔다.

이들은 올해 12월까지 저에너지 초전도가속관의 성능시험을 수행하는 한편 포항가속기연구소와 함께 고에너지 초전도가속관의 대안설계를 수행할 예정이다. 양성자과학연구단은 국내 기술로 구축한 100 MeV 양성자가속기를 2013년부터 운영하고 있으며 최근 성능 확장을 위해 초전도가속관을 자체적으로 개발하고 있다.

기초연이 짓고 있는 중이온가속기 ‘라온’은 우라늄과 같은 무거운 원소를 이온화하고 가속해 표적물질에 충돌시켜 자연적으로 존재하지 않는, 새로운 희귀 동위원소들을 만들어내는 첨단 대형연구시설이다. 핵심은 전기저항이 없는 진공관 내부에 강력한 전기장을 형성시켜 양성자, 우라늄 등의 무거운 이온들을 가속하는 초전도 가속관이다

기초연 중이온사업단은 당초 고에너지 가속구간에 SSR(Single Spoke Resonator) 타입 초전도가속관을 구축할 예정이었다. 하지만 바큇살(spoke) 모양의 SSR 타입은 형태가 복잡해 제작과 설치가 어려워 올해 말로 예정됐던 중이온가속기 구축이 지연되고 있는 상황이다. 기초연은 일단 올해 말까지 저에너지 가속구간만 완성한 후 후속 연구 작업을 병행하면서 고에너지 가속구간을 구축한다는 계획이다.

원자력연은 양성자과학연구단이 개발해온 HWR (Half Wave Resonator) 타입 초전도가속관의 기술이 기초연의 고에너지 가속구간 조기 완공에 도움이 될 것이라고 판단하고 있다. 해외에 성공적인 개발 사례가 있고 제작이 보다 용이해 SSR 타입의 대안설계로 주목받고 있기 때문이다.

김유종 원자력연 양성자과학연구단장은 "이번 초전도가속관 공동개발을 통해 중이온가속기의 성공적인 구축에 기여함과 동시에, GeV급 양성자가속기 기반 파쇄중성자원 구축에 필요한 핵심 가속기 기술도 확보할 수 있을 것으로 기대한다"면서 "양성자과학연구단 김유종 단장은 “세계 최고 수준의 중이온가속기를 성공적으로 구축하기 위해 국내 가속기 커뮤니티가 지속적으로 협력해 국내 가속기 기술이 한 단계 더 발전하길 바란다"고 말했다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr