■ 포항가속기연구소는

거대과학시설에 대한 개념이 불분명 했던 1987년에 포스텍 초대총장인 김호길 박사를 비롯한 몇몇의 젊은 전문가들로부터 방사광가속기 건설의 필요성이 거론됐지만 막대한 건설비, 건설기술, 이용자, 운영비 등의 이유로 실현되지 못했다. 그러던 중 포스코(당시 포항종합제철 주식회사, 故 박태준 명예회장)의 후원으로 포항방사광가속기 건설을 지원받아, 1988년 5월 포항가속기연구소를 설립하게 됐다.

포항방사광가속기는 포스코 864억, 정부지원금 600억원 등 건설비 1500억원의 재원으로 91년 4월 건설공사를 추진해 4년 5개월만인 94년 12월, 세계에서 5번째 3세대 방사광가속기를 포항가속기연구소에서 준공할 수 있었다.

■ 4세대방사광가속기 구축 과정에서 발생하는 효과는

포항방사광가속기는 1995년 이용자 개방 이후 국내외 2만 7천여 명의 과학기술자가 참여해 8,170여건 이상의 실험과제를 수행했고, 3,500편 이상의 SCI 논문이 발표됐다. 또한 포항방사광가속기 건설은 과학기술사의 10대 성과로 선정될 만큼 한국과학기술의 중요한 업적이었으며, 방사광가속기를 활용한 실험뿐만 아니라 건설·운영에 미친 다양한 파급효과에서도 괄목할 만한 성과를 이뤘다.

포항가속기연구소는 산·학·연 기술개발 협력사업을 추진해 세계 최초 또는 최고 성능의 첨단 연구장비를 공동개발하고, 그 성과를 연구장비 산업에 확산함으로써 연구개발 분야의 선두를 유지하는데 기여했다. 동시에 국제적으로도 가속기 개발 사업의 경쟁력을 강화해 지속적인 성장의 토대를 마련하고 있다.

특히 4세대 방사광가속기는 최근 대형화된 연구개발의 기술간 융합을 통해 학제간 연구를 확대시키고 고도의 정밀화된 연구를 지원하며 BT(Bio Technology), NT(Nano Technology)와 같은 연구장비 의존도가 높은 첨단연구 분야의 인프라 구축에 기여할 수 있다. 예를 들면 △고휘도 전자빔 생성 및 가속시설 △고안정 모듈레이터 설계 및 제작기술 △초정밀 고주파 위상제어 기술 △대형 인베큠 언듈레이터 정밀제작 및 튜닝기술 등 건설과정에서 발생되는 가속기 장치 관련 첨단의 극한기술 확보가 가능할 것으로 예상된다.

■ 4세대 방사광 가속기 완공 시 신소재 등 관련 분야 및 산업에 미칠 파생 효과는

방사광가속기는 기초과학분야에서 단백질, 생체구조연구를 비롯해 결정과 비결정체의 미세구조 분석, 물질의 표면・계면의 구조연구, PPM 단위의 미량분석, 화학・촉매 연구 등에 활용할 수 있다. 응용분야에서는 기가 DRAM 이상 초고집적 회로 제작과 고온초전도체, 고온 세라믹 등 신소재 개발, 신약개발, 심장병 진단, 미세 로봇 제작 등에 활용할 수 있다.

앞으로 건설될 4세대 방사광가속기는 전 세계적으로 에너지 고갈에 대한 우려와 저탄소 녹색성장을 위한 대책으로 다양한 에너지신물질을 이용하려는 노력에 박차를 가하고 있다.

바이오에너지, 수소저장, 유기물 디스플레이, 나노윤활유, 고온 초전도체 등 다양한 영역에서 시도 하고 있다. 바이오에너지는 관련 단백질과의 상호작용, 수소저장은 저장체와 수소와의 결합 분리특성, 유기물 디스플레이는 신물질 개발과 계면에서 일어나는 특성, 나노윤활유는 나노간격에서의 윤활 액체구조, 고온 초전도체는 격자와 전자의 상호작용을 파악해야 한다. 이에 따라 매우 밝은 빛인 4세대 방사광은 나노크기 이하에서 일어나는 원자 거동에 대해 그 어떤 도구보다도 정확한 답을 제공해 새로운 돌파구를 열 것으로 예측된다.

4천억원 투입, 2015년末 가동 목표

신소재·미세 로봇 제작 등 활용

■ 방사광 가속기 구축 과정에서 애로사항은

포항가속기연구소는 최초로 포항방사광가속기 장치를 건설할 당시에도 외국에서 수입할 수 없었던 대부분의 부품에 대해 국산화해 제작 할 수밖에 없었던 과정을 거쳐 왔다. 이런 과정을 통해 포항가속기연구소는 높은 수준의 설계와 제작, 그리고 설치기술까지 보유할 수 있었다.

하지만 4세대 방사광가속기는 국외로부터 수입할 수 있는 부분이 많지 않기 때문에 최고의 성능에 도전하기 위한 장벽을 넘어야 한다. 가속기 건설에 참여한 인력도 첨단 기술 노하우와 발전된 기술과 재래의 기술을 차별화해 활용할 수 있는 능력을 가지고 있어야 한다. 즉, 기존의 추종적인 기술의식에서 벗어나 창조적인 기술로 최고를 점령할 수 있는 의식과 한 치의 오차 없이 현명한 도전이 필요한 시점이다.

■ 방사광가속기 사업에 관심 있는 기업 및 독자들에게

포항가속기연구소에서 추진하고 있는 4세대 방사광가속기는 세계에서 3번째로 건설되며 2014년 완공을 목표로 현재 토목공사가 거의 마무리 되고 있으며 가속기 본체 부품을 준비하는 과정이 있다.

국내·외로 많은 전문가들의 기대와 걱정 속에서 진행하고 있는 만큼 4세대 방사광가속기를 잘 만들어내겠다는 각오를 이번 기공식을 계기로 다시 한 번 다지게 된다.

이미 세계적으로 4세대 방사광가속기는 놀라운 연구결과들을 도출시키고 있다. 포항가속기연구소에서 추진하고 있는 4세대 방사광가속기가 건설되면 한국 최초의 노벨상까지도 기대할 수 있을 것이다. 포항가속기연구소는 뛰어한 과학자들이 4세대 방사광가속기를 사용하기 위해 기다려야할 정도로 우수한 가속기를 만들기 위해 쉴 틈 없이 창조적인 도전을 계속해 나갈 것이다.

기업 및 기관 그리고 독자여러분, 포항가속기연구소의 새로운 도전과 출발에 최선의 노력을 다하겠으니 많은 관심과 격려를 부탁한다.

[약력]

서울대학교 응용물리학 학사
서울대학교 대학원 물리학 석사
UCLA 대학원 물리학 박사
아시아 미래가속기위원회(ACFA) 위원장
포항공과대학교 물리학과 교수
포항가속기연구소 소장
現 4세대방사광가속기 추진단 단장

▲ 2015년 말 가동될 제4세대 방사광 가속기는 첨단 산업을 한 단계 도약 시킬 것으로 전망된다..