'꿈의 빛' 포항 4세대 방사광가속기 개발 성공

우리나라가 빛의 속도로 가속한 전자에서 나오는 ‘방사광(꿈의 빛)’을 이용한 물질의 원자‧분자 수준의 미세구조‧현상을 분석할 수 있는 4세대 ‘방사광가속기’ 개발에 성공했다. 이는 미국과 일본을 이어 세계에서 3번째로 개발에 성공한 것으로, 이후 신약개발과 청정에너지, 나노, 반도체 등 미래 신산업의 발전에 큰 디딤돌이 될 것으로 보인다.

우리나라가 빛의 속도로 가속한 전자에서 나오는 ‘방사광(꿈의 빛)’을 이용한 물질의 원자‧분자 수준의 미세구조‧현상을 분석할 수 있는 4세대 ‘방사광가속기’ 개발에 성공했다. (사진/'방사광가속기' 조감도, 미래창조과학부 제공)

미래창조과학부(이하 미래부)와 포스텍은 29일 오전 10시 30분 포스텍 부설 포항가속기연구소에서 ‘포항 4세대 방사광가속기 준공식’을 개최했다.

미래부는 지난 2011년부터 2015년까지 총사업비 4천298억 원(국고 4천038억 원, 지방비 260억 원)을 투입해 포스텍에 4세대 방사광가속기를 건설했다. 포스텍은 국내 중소‧중견기업과의 협력을 통해 주요 핵심장치를 개발, 국산화해 약 500억 원의 예산을 절감하는 등 노력을 기울였다. 그 결과 지난 6월 14일 ’꿈의 빛‘ 으로 불리는 ’X-선 자유전자 레이저‘ 발생에 성공했다.  ’꿈의 빛‘은 기존 3세대 방사광 보다 1억 배(햇빛의 100경배) 밝고, 1/1천 짧은 펄스폭으로 물질의 미세구조와 현상을 나노미터/펨토초(10-15) 단위까지 분석 가능한 빛이다.

이를 통해 대한민국이 세계 가속기시장에 진출할 기반이 마련됐다. 현재 세계 가속기시장은 약 5조4천억원으로 예상되고 있다. 실제 우리나라는 자체 개발한 초정밀 전자빔 위치측정장치(Cavity BPM)를 미국의 최신 4세대 방사광가속기(LCLS-II)에 수출하는 등 성과를 올렸다. 

미래창조과학부 관계자는 "이번 개발 성공은 첨단기술의 집약체인 4세대 방사광가속기를 세계에서 3번째로 우리기술로 설계하고, 제작해 과학한국의 저력을 전 세계에 떨치게 되었다는 점에서 의미가 크다”고 밝혔다. 

이날 행사에는 과학기술인, 포스텍과 유관기관 관계자 및 수상자 등 240여명이 참석했다. 행사에서는 4세대 방사광가속기의 건설과 장치개발 기여한 연구자와 기업인 등 35명에게 훈·포장 등 정부포상이 수여됐다. 사업을 총괄한 고인수 사업단장은 과학기술훈장 혁신장을, 핵심장치(언듈레이터)를 개발한 김동언 박사는 과학기술훈장 도약장을 받는 등 19명의 연구자가 정부포상의 영예를 안았다.

또 가속관 국산화에 성공한 ㈜비츠로테크와 모듈레이터 및 제어시스템을 국산화한 포스코ICT 신현석 부장에게 대통령 표창이 수여되는 등 14명의 기업인에게도 정부포상이 수여됐다.

(자료/미래창조과학부 제공)

이날 준공된 4세대 방사광가속기는 생명공학, 청정에너지, 나노, 반도체 등의 분야에서 선도적 연구를 가속화해 고부가가치 미래 신산업 육성에 크게 기여할 것으로 기대된다.

(사진/4세대 방사광가속기, 미래창조과학부 제공)

더불어 기존에 볼 수 없었던 살아있는 세포와 질병단백질의 구조를 정확하게 분석해서 맞춤형 신약을 개발할 수 있게 됐으며, 이는 신약개발 비용과 시간을 획기적으로 단축할 수 있을 것으로 예상된다.

뿐만 아니라 CO2를 유용한 자원으로 전환할 수 있는 인공광합성 기술개발, 미세먼지 문제를 해결할 수 있는 고효율 촉매 변환장치 개발, 고성능의 경량소재 개발 등 국가전략프로젝트의 목표달성에 큰 역할을 할 것으로 보인다.

이에 미래부와 포스텍은 올해 12월 국내 연구진을 중심으로 해외 유수 연구자가 참여하는 데모실험을 통해 국제수준의 성능검증을 마친 후 내년부터 이용자 실험지원에 착수할 예정이며, 미래부는 4세대 방사광가속기의 안정적 운영과 장비의 성능향상을 위해 운영비 지원을 확대하고, 신약개발 등 가속기 활용연구에 대한 지원도 강화해 나갈 계획이다.