삼라만상 비밀 풀 '꿈의 공장' 대전 중이온가속기연구소 가보니 - 경향신문
첫 인상은 깨끗하게 관리된 수도권의 물류 창고 단지를 연상하게 했다. 탁 트인 대지 위에 직육면체 형태의 낮고 넓은 건물들이 즐비했고, 주변에선 주거지나 상업지역을 찾기 어려웠다. 대전 소재 기초과학연구원(IBS) 중이온가속기연구소의 풍경이었다.
지난 15일 중이온가속기연구소가 각종 시설들을 언론에 공개했다. 일단 가장 눈에 띄는 건 광활한 규모였다. 부지 면적이 무려 95만㎡였다. 축구장 137개, 여의도의 3분의 1 크기다. 가속기 구축 사업이 시작된 건 2011년이고 시설물은 지난해 완공됐다. 건물은 총 11개 동이다. 건물을 짓는 데 사용된 철근 길이만 2만5500㎞에 달한다. 예산은 총 1조5183억원이 투입됐다.
한국에서 이렇게 많은 돈을 쏟아부어 이토록 큰 규모로 과학연구시설을 짓는 일은 드물다. 대규모 지원의 결과물은 어떤 모습을 하고 있을까. 연구소 관계자의 안내에 따라 ‘라온’이란 이름으로 불리는 중이온가속기와 관련 시설들을 살펴봤다.
(이하 제목 링크 참고)
중이온가속기연구소 "라온 저에너지 빔 시운전 내년 3월 완료" | 연합뉴스
'1조5천억 국내최대 과학프로젝트' 중이온가속기 라온, 2024년 10월 활용 계획
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중이온 가속기는 무거운 이온을 빠르게 가속한 후 표적 물질에 충돌시켜 다양한 희귀동위원소를 생성하고 그 특성을 연구하는 대형 연구시설이다.
우리나라는 지난 2010년 라온에 대한 개념 설계를 시작해 2021년 5월에 완공했다. 당초 완공 목표 일정은 2017년이었으나 기술적 문제 등으로 사업 기간이 여러 차례 미뤄졌다.
우선 라온의 가속구간 중 저에너지 구간 초전도 가속장치는 2021년 12월에 설치를 마쳤다. 또 지난 10월에는 저에너지 가속장치 가속 모듈 중 전단부 5기를 활용해 첫 번째 빔 인출에 성공했다.
과기정통부는 당시 "자동차에 비유하면 제작을 마치고 시동을 걸어 동력발생장치와 조향장치 등 주요 장치 간의 종합적인 연동성과 정상 작동 여부를 확인하고 1단 기어로 저속 주행 시험을 성공한 것과 같다"고 설명했다.
중이온가속기연구소는 이달 말께 가속 모듈 중반부의 빔 인출을 시도하는 등 단계적으로 가속 시험 구간을 늘려갈 계획이다.
이후 내년 3월 빔 시운전을 마치고 활용성을 검증한 뒤 2024년 10월부터는 실제로 이용할 수 있도록 한다는 방침이다.
라온은 기존 해외 중이온가속기에 적용되던 서로 다른 설계를 한 데 혼합했다는 점에서 독창성을 갖는다.
기존의 해외 중이온가속기는 가벼운 이온을 무거운 표적 원소에 충돌시키는 'ISOL'(Isotope Separation On Line) 방식과 무거운 이온을 가속해 가벼운 표적에 충돌시키는 'IF'(In-flight Fragmentation) 방식 중 한 가지만 채택해 설계됐다.
라온은 ISOL 방식을 통해 생성한 희귀동위원소를 IF 방식으로 재가속하는 세계 최초의 시설로 만들어졌다.
연구소 관계자는 "다른 데서 할 수 없는 연구를 할 수 있게 될 시설로 전 세계 연구자들이 기대하고 있다"며 "새로운 과학적 발견을 하는 시설로 자리매김하길 바란다"고 말했다.
다만 라온이 완전한 모습으로 구축되기까지는 넘어야 할 산이 많다.
저에너지 구간 시험과 별개로 고에너지 구간은 아직 개발되지 못했기 때문이다.
정부와 연구소는 올해부터 2025년까지 선행 연구개발을 거쳐 고에너지 구간 가속관 시제품 성능구현과 성능검증 시설을 확충한 뒤, 본 제품을 제작하고 시운전을 시도한다는 계획이다.
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