미래부, 세계 8번째로 중이온가속기 초전도 가속관 국산화 성공

[미래창조과학부 ]

아주경제 한준호 기자 = 미래창조과학부와 기초과학연구원 중이온가속기 건설구축사업단은 한국형 중이온가속기의 핵심 장치인 초전도가속관을 자체 설계 후 국내 기술로 제작하고, 캐나다 국립입자핵물리연구소(TRIUMF)의 성능시험을 최종 통과해 세계 8번째(미국, 캐나다, 독일, 일본, 프랑스, 이탈리아, 중국)로 초전도 가속관 제작 기술 확보에 성공했다고 밝혔다.

초전도 가속관은 전기에너지를 활용해 중이온을 빛의 속도(약 30만 ㎞/s)에 근접하도록 가속시키는 원통형 진공관으로, 초전도체인 나이오븀(Nb)으로 만들어져 절대온도 0도(-273.15℃)에서 전기저항이 '0'이 되는 초전도 현상을 일으키는 중이온가속기의 핵심 장치다.

제작에 성공한 초전도 가속관은 중이온가속기에 설치되는 3개 타입의 가속기 중 저에너지 초전도선형가속기(SCL1)에 활용되는 가속관(QWR : Quarter Wave Resonator)으로, 사업단에서 설계하고 국내 중소기업에서 시제품을 제작했다. 

밴쿠버에 위치한 TRIUMF에 보내 국제적 성능시험을 실시한 결과, 가속관의 성능을 가늠하는 척도인 가속관 전기저항이 아주 낮은 수준으로 도출되었고 가속 속도를 가늠하는 전기장 세기는 자체설계기준과 국제설계기준을 웃도는 우수한 시험결과를 이룩했다. 

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이번 실험을 통해 초전도 가속관 제작 기술을 국내에서 보유하게 됨으로써 중이온가속기 구축 비용의 실질적인 절감 효과와 국산화 제작에 참여한 국내 업체들의 해외 진출 효과를 동시에 달성할 수 있을 것으로 기대된다. 

사업단장은 “금년 말까지 나머지 2개 타입(HWR/SSR)의 가속관 뿐만 아니라 저온유지모듈, 고온초전도자석 등 핵심장치들에 대한 국내 개발·제작을 적극적으로 추진하여 국산화율 65% 이상을 달성할 계획” 이라고 밝혔다.