8일 일반 연구자 지원 개시···원자 움직임까지 관찰
3세대 대비 '1억배 밝기'

미국, 일본에 이어 세계 3번째로 구축에 성공한 4세대 방사광가속기를 활용한 연구가 본격적으로 추진된다. 

미래창조과학부(장관 최양희)와 포항공대(총장 김도연)는 포항 4세대 방사광가속기의 시운전과 사전실험을 종료하고 8일부터 본격적인 일반 이용자 연구 지원을 시작했다고 이날 밝혔다.

방사광 가속기는 빛의 속도로 가속한 전자에서 나오는 방사광으로 물질의 구조를 분석하는 대형 기초과학연구시설이며, 펨토초(1000조분의 1초) 시간동안 X선을 발생시켜 원자나 분자, 살아있는 세포 등을 실시간으로 분석한다.

최근 과학분야 노벨상 수상자의 약 20%가 가속기 활용 연구를 통해 배출되는 등 가속기가 기초과학의 중추적인 역할을 수행하고 있다.

국내에서는 지난 1994년 3세대 방사광가속기 구축 이후 매년 5000여명이 활용하고 있다. 또 국내 과학기술(SCI) 논문 중 약 1%가 방사광가속기 연구를 통해 배출되고 있다.

지난해 9월 준공식을 개최한 포항 4세대 방사광가속기는 3세대 방사광가속기 대비 1억배의 밝기와 1000배의 시간분해능을 갖고 있다. 

이 방사광가속기는 지난 2월 수요조사 결과 접수된 25개 과제 중 최종 8개를 상반기에 지원할 계획이다. 첫 번째 실험은 한국과 스웨덴 공동의 '물(water) 분자구조 변화 연구과제'가 선정됐다.

4세대 방사광가속기는 전 세계 3기에 불과한 최첨단 장치다. 다수실험을 동시에 수행하기 어렵고, 실험난이도가 높아 전략적 활용이 중요하다. 따라서, 운영 초기에는 펨토초 시분해 등 4세대 가속기로만 가능한 7대 중점 연구분야가 우선적으로 지원될 예정이다. 

3세대 가속기와 4세대 가속기의 비교.<자료=미래창조과학부 제공>
3세대 가속기와 4세대 가속기의 비교.<자료=미래창조과학부 제공>

우선적으로 지원되는 7대 중점 분야.<자료=미래창조과학부 제공>
우선적으로 지원되는 7대 중점 분야.<자료=미래창조과학부 제공>
배태민 미래부 거대공공연구정책관은 "방사광가속기는 기초과학 연구뿐 아니라 신약개발, 나노, 반도체 등 다양한 분야에 활용이 확대되고 있다"면서 "이제 세계적인 수준의 4세대 방사광가속기를 갖추게 된 만큼 보다 선도적이고 우수한 연구결과가 나올 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다. 

한편 8일 3세대 방사광가속기도 기존에 운영하던 32기의 빔라인에 2개의 빔라인을 추가하는 준공식을 개최함으로써 그동안 국내에서 수행할 수 없었던 적외선 분광학, 마이크로 거대분자 결정학을 위한 연구가 가능하게 됐다. 

4세대 방사광가속기 구성도.<사진=미래창조과학부 제공>
4세대 방사광가속기 구성도.<사진=미래창조과학부 제공>
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