아주경제 이한선 기자 = 국내에서 고효율 저비용의 무냉매 초전도 이온발생장치를 개발했다.

미래창조과학부는 국가핵융합연구소 유현종 박사팀과 중소기업 JH엔지니어링이 획기적인 비용절감과 활용범위를 확대할 수 있는 무냉매 전도냉각형 초전도 이온발생장치를 공동개발했다고 27일 밝혔다.

장치는 기존의 초전도체 냉각 냉매인 고가의 액체헬륨을 사용하지 않고 냉동기에 연결된 열전도체로 냉각하는 전도냉각방식을 활용해 이온을 생성하는 장치로 고가 액체헬륨과 관련 부대장치가 필요 없고 이를 유지하기 위한 전력량도 초당 150 kW에서 10 kW로 낮추고 구축 및 가동비용을 평균 60~70억원에서 6~7억원으로 낮춰 10분의 1로 절감할 수 있다.

국가핵융합연구소는 이 장치를 무냉매 전도냉각형 초전도 전자사이클로트론공명 고전하 이온발생장치 SMASHI로 명명했다.

첨단 초전도기술인 무냉매 전도냉각 방식 이온발생장치 개발은 프랑스, 러시아, 일본에 이은 세계 4번째다.

획기적인 비용절감, 저전력화 기술력 등은 고가의 비용으로 국가 대형연구개발에만 제한적으로 사용됐던 활용도 높은 고전하 이온을 산업분야에서도 활발하게 이용할 수 있도록 만들었다.

고전하 이온은 원자에서 전자가 떨어져 나가 양의 전기성질이 높은 이온으로 높은 잠재적 에너지 가지고 있어 물질과 다양한 반응을 일으킨다.

고전하 이온빔과 물질의 반응을 이용하면 신약개발을 위한 바이오 물질과 생체세포 연구, 초소형의 차세대 반도체 개발 등 다양한 미래 선도형 연구에 적용할 수 있다.

이 기술은 중이온가속기의 이온발생장치 및 암 치료 등에 활용되는 중이온치료기의 차세대 이온발생장치로도 사용가능하고 수입에 의존하던 반도체 이온빔 임플란터기술 등에도 활용 할 수 있다.

기존의 이온을 활용한 마이크로 수준 물질연구를 나노수준으로 확장해 물질의 변화를 세밀하게 가공․관찰할 수 있어 새로운 차원의 신소재 개발을 가능하게 할 수 있고 초소형의 미세회로 개발이나, 초고해상도 엑스레이 진단기술 등에 필요한 원천기술을 제공할 수 있게 된다.

박광성 JH엔지니어링 대표는 “무냉매 전도냉각형 초전도 이온원 기술은 획기적인 비용절감과 활용범위를 확대할 수 있어 국내 뿐 아니라 인도 및 중국 등 해외에서도 깊은 관심을 보이고 있다”며 “연간 10%의 성장률과 5조4000억원 이상의 산업․의료용 가속기 시장에서 다양하게 적용이 가능해 첨단산업 분야의 우위 선점과 높은 시장성을 기대한다“고 밝혔다.