한국형 중이온 가속기 '라온’ 전체 가속구간 빔 인출·시운전 성공

중이온가속기 장치 구성(IBS 제공)

(대전ㆍ충남=뉴스1) 김태진 기자 = 국내 연구진이 한국형 초전도 중이온 가속기(라온) 전체 가속구간에 걸친 빔 시운전에 성공했다.

과학기술정보통신부와 기초과학연구원(IBS) 중이온가속기연구소는 한국형 초전도 중이온 가속기 저에너지 전체 가속구간에 걸친 빔 시운전에 성공했다고 29일 밝혔다.

라온(RAON)은 무거운 원소(중이온)를 가속해 표적에 충돌시켜 새로운 희귀 동위원소들을 생성하고, 이러한 과정에서 우주와 원소의 기원 및 별의 진화 과정을 밝힐 실험적 데이터를 얻는다.

라온은 지식과 과학을 새로운 영역으로 이끌 수 있으며 반도체, 이차전지 및 항암치료 등 소재·의료분야의 혁신 등 기초과학을 넘어 산업적 파급효과도 지대할 것으로 기대된다.

이번 빔 시운전은 지난해 하반기 가속관 전단부(QWR 22기)의 빔 인출에 이어 올 3월부터 후단부 가속관(HWR 102기)을 포함한 전체 초전도 가속관 124기에 대해 수행한 것이다.

그간 연구소는 초진공, 극저온 헬륨 냉각(영하 270도(섭씨) 내외) 상태를 유지하면서 전체 초전도 가속관(124개)의 주파수 및 빔 위상 제어를 통해 가속관별 고유 특성을 파악해 최적의 가속 변수(파라미터)를 설정하는 등 고도의 운영 기술과 노하우를 축적해나갔다.

연구소는 이러한 숙련의 과정을 통해 마침내 지난 23일 오전 11시33분께 가속기 전 구간에 대한 빔 가속과 빔 인출에 성공하고, 이후 추가적인 재현실험을 통해 빔 에너지 17.6MeV/u(핵자(u)당 가속 에너지(eV)) 및 빔 전류 21.3μA(마이크로(μ) 암페어(A), 시간당 빔 전하량)에 도달하는데 성공했다.

오태석 과학기술정보통신부 제1차관은 “이번 시운전 성공은 그간 막대한 국가 예산이 투입된 한국형 초전도 중이온 가속기의 주요 장치와 설비들의 목표성능 구현과 정합성을 확인한 차원에서 그 의미가 크다"며 "앞으로 성능 최적화 과정을 거쳐 내년 하반기부터 창의적이고 선도적인 국제공동 연구가 이곳에서 활발히 펼쳐질 수 있도록 다양한 정책적 노력을 다하겠다”고 말했다.

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