중이온가속기 초전도 가속관 국산화 성공했다

세계 8번째, 400억 절감·해외 진출 가능성 확대

[아시아경제 정종오 기자] 중이온가속기 초전도 가속관이 국산화에 성공했다. 세계 8번째 초전도 가속관 제작 성공으로 핵심 장치를 국산화했다. 중이온가속기 구축 비용 약 400억 절감과 국내업체의 해외 진출 가능성이 클 것으로 기대된다.

미래창조과학부(장관 최양희)와 기초과학연구원 중이온가속기 건설구축사업단(단장 정순찬)은 한국형 중이온가속기의 핵심 장치인 초전도가속관을 자체 설계 후 국내 기술로 제작했다. 캐나다 국립입자핵물리연구소(TRIUMF)의 성능시험을 최종 통과해 세계 8번째로 초전도 가속관 제작 기술 확보에 성공했다. 초전도가속관 제작기술 보유국은 미국, 캐나다, 독일, 일본, 프랑스, 이탈리아, 중국 등이다.

▲초전도 가속관.[사진제공=미래부]

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

이번 제작에 성공한 초전도 가속관은 중이온가속기에 설치되는 3개 타입의 가속기 중 저에너지 초전도선형가속기(SCL1)에 활용되는 가속관(QWR : Quarter Wave Resonator)으로 사업단에서 설계(2012년5월~2013년6월)하고 국내 중소기업에서 시제품을 제작(2013년7월~2014년6월)했다.

밴쿠버에 위치한 TRIUMF에 보내 국제적 성능시험을 실시(2014년11월~2015년2월)한 결과 가속관의 성능을 가늠하는 척도인 가속관 전기저항이 아주 낮은 수준으로 도출되었고 가속 속도를 가늠하는 전기장 세기는 자체설계기준과 국제설계기준을 웃도는 우수한 시험결과를 달성했다.

정순찬 사업단장은 "올해 말까지 나머지 2개 타입(HWR/SSR)의 가속관 뿐만 아니라 저온유지모듈, 고온초전도자석 등 핵심장치들에 대한 국내 개발·제작을 적극적으로 추진해 국산화율 65% 이상을 달성할 계획" 이라고 말했다.