IBS 중이온가속기 1단계 전구간 시운전 성공

[아이뉴스24 최상국 기자] 과학기술정보통신부와 기초과학연구원(IBS)이 한국형 초전도 중이온 가속기 '라온(RAON)'의 저에너지 가속구간 전체에 걸친 빔 시운전에 성공했다고 29일 발표했다.

IBS 중이온가속기연구소(소장 홍승우)는 지난해 하반기 가속관 전단부 빔 인출 성공에 이어, 올해 3월부터 후단부 가속관을 포함한 전체 초전도 가속관에 대한 시운전을 수행해 왔으며, 약 3개월 동안의 미세조정을 거쳐 마침내 5월23일 오전 11시 33분경 가속기 전 구간에 대한 빔 가속과 인출에 성공했다고 밝혔다.

연구소는 그동안 초진공, 극저온 헬륨 냉각 상태에서 전체 초전도 가속관(124개)의 주파수와 빔 위상을 제어하고 가속관별 고유 특성을 파악해 최적의 가속 변수를 설정하는 등 전체 빔 인출에 이르기까지 고도의 운영 기술과 노하우를 축적하는 과정을 거쳤다고 설명했다.

이번 시운전을 통해 인출한 중이온 빔은 빔 에너지 17.6MeV/u, 빔 전류 21.3μA에 도달했다.

과기정통부는 이같은 시운전 결과에 대해 지난 24일 국내 가속기 전문가들로 구성된 ‘전문가 회의’를 소집해 검토한 결과, 기술적 목표치들이 달성되었음을 현장 데이터로 확인했다고 밝혔다. 또한 초전도 가속기와 극저온시스템 및 중앙제어시스템 등 제반 장치·설비의 건전성과 정합성 또한 확인했으며, 이러한 검토 결과는 26일 과기정통부 주관 ‘중이온가속기 사업추진위원회’를 통해 최종 확정했다.

오태석 과기정통부 제1차관은 “금번 시운전 성공은 그간 막대한 국가 예산이 투입된 한국형 초전도 중이온 가속기의 주요 장치와 설비들의 목표 성능 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 밝혔다.

한국형 초전도 중이온가속기 '라온(RAON)'은 무거운 원소(중이온)를 가속해 표적에 충돌시켜 새로운 희귀 동위원소들을 생성하는 장치다. 우주와 원소의 기원, 별의 진화 과정을 밝힐 새로운 지식을 얻고 산업적으로 응용하기 위한 국내 최대 규모의 기초과학 연구시설이다.

이 프로젝트에는 2010년부터 총 1조5천억원이 투입됐으나 당초 목표를 달성하지 못하고 반쪽 시설만 완공한 채 지난 2021년 12월 건설사업이 종료된 상태다. 과기정통부는 2025년까지 선행 연구개발을 거친 후 나머지 구간 건설을 계속할 지 결정할 예정이다.

'라온'은 가벼운 양성자를 가속→무거운 원소에 충돌→생성된 무거운 이온(중이온)을 1차 가속(저에너지 구간)→2차 가속(고에너지 구간)→가벼운 표적(탄소 등)에 충돌→희귀동위원소 생성으로 연결되며 전체 구간이 완성돼야 당초 계획했던 '중이온' 가속기로 제 역할을 할 수 있다.

과기정통부가 발표한 '전체 가속구간 빔 인출 및 시운전 성공'이라는 표현은 '1단계'로 사업이 종료된 1차 가속구간 까지에서 이뤄진 것이다.