경주 양성자가속기 24시간 가동한다…반도체·인공위성 성능 검증 속도

한국원자력연구원

원자력연 양성자과학연구단 연구원이 양성자가속기 제어실(왼쪽)과 실험실(오른쪽)에서 24시간 빔 서비스를 제공하고 있다. /사진=원자력연

한국원자력연구원(원자력연) 양성자과학연구단이 보유 중인 양성자가속기가 내년부터 24시간 가동 체계에 돌입한다. 가동률을 지금보다 3배 높여 반도체·인공위성 오류 검증에 속도를 낸다는 계획이다.

원자력연 양성자과학연구단은 '양성자가속기 24시간 빔 서비스 시범운영'을 실시한다고 29일 밝혔다.

양성자가속기는 양성자를 빛의 속도에 가깝게 가속하는 장치다. 가속된 양성자는 물질의 성질을 변화시켜 새로운 물질로 바꿔준다. 주로 반도체, 우주 부품 방사선 영향평가, 의료용 동위원소 생산, 양성자 활용 암 치료 기초연구 등에 활용된다.

경주 양성자과학연구단의 양성자가속기는 국내 최대 규모 양성자 빔 서비스 제공 시설이다. 대전 연구용원자로 하나로와 함께 국내에서 유일하게 산업용 반도체의 내방사선성을 시험할 수 있는 국제 표준에 등재된 시설이기도 하다.

양성자과학연구단은 "삼성전자, SK하이닉스 등 반도체 분야 기업의 양성자가속기 활용도가 꾸준히 증가하는 데다 인공위성 개발이 활발해지며 우주 부품 기업의 수요도 늘어나는 추세"라고 했다.

우주방사선에 노출된 반도체에는 소프트웨어 오류가 나타날 수 있는데, 이 때문에 산업체는 반도체 수출 전 제품이 방사선에 견딜 수 있는지 확인하는 내방사선 시험을 반드시 거쳐야 한다. 이때 활용하는 게 양성자가속기 빔 서비스다.

양성자과학연구단은 "산업체의 양성자가속기 빔 이용 경쟁률이 2017년 1.37대 1에서 2024년 상반기 4.17대 1로 급격히 늘었다"며 "국내 시험 시설이 한정적인 상황에서, 연구단은 빔 서비스 제공 시간을 기존 8시간에서 3배 늘려 24시간 제공하기로 했다"고 밝혔다.

이재상 양성자과학연구단장은 "반도체 분야 산업체가 양성자가속기를 활용할 기회를 얻을 수 있도록 최대한 지원할 예정"이라며 "이번 시범운영으로 효율적인 이용자 지원체계를 구축하고 접근성을 확대해, 중소기업과 신진 연구자의 이용 기회도 늘리도록 노력하겠다"고 말했다.

박건희 기자 wissen@mt.co.kr