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기초지원연, 중이온가속기 기반 구축
이름 : ACE \| 작성일 : 2015.03.13 10:12 \|

기초지원연, 중이온가속기 기반 구축

중이온빔 인출과 분석·전송·진단 성공
암치료 등 다방면 연구활용과 해외 수출 등 추진

2015.03.12

국내연구진이 초전도 전자싸이클로트론(ECR: Electron Cyclotron Resonance) 이온원으로부터 중이온빔을 인출해 분석·전송·진단에 성공함에 따라 향후 중이온 가속기 관련 연구개발과 이온빔 이용 연구가 급물살을 탈 전망이다.

기초과학지원연구원(원장 정광화)은 작년 8월 국내 최초, 미국과 일본에 이어 세계 세 번째로 개발한 초전도 ECR 이온원 장치로부터 중이온빔을 안정적으로 인출하는데 성공했다고 밝혔다.

기초지원연 부산센터 연구진은 중이온빔 인출장치, 분석 장치, 전송장치, 진단장치 등을 자체기술로 개발하고 국내 중소기업과 공동 제작함으로써 중이온 가속기의 국산화를 위한 기반을 마련했다.

연구진은 산소와 아르곤을 주요 핵종으로 활용해 다가의 중이온빔을 인출, 분석, 전송, 진단에 성공했으며, 이온빔 진단 결과 산소의 경우 전하수가 1부터 8까지 최대 70 keV의 중이온빔이, 아르곤의 경우는 전하수가 18까지 최대 160 keV의 중이온빔이 인출된 것으로 확인됐다.

연구진은 인출된 산소 이온빔을 실리콘 박막에 주입해 이차이온질량분석장치(SIMS)의 표면 정량분석을 통해 이온빔의 인출, 분석, 전송, 진단결과를 검증했다.

미국과 일본의 초전도 ECR 이온원과 동일 사양으로 국산화에 성공함으로써 앞으로 참여 기업들의 중국, 유럽 등 세계 가속기 시장 진출도 기대된다.

기초지원연은 IBS(원장 김두철)의 중이온가속기구축사업단과 선행개발 기술·노하우를 공유함으로써 공동연구체계를 공고히 구축하고, 이온빔을 활용한 다양한 첨단 분석과학장비 개발과 국산화로 일자리 창출 등 창조경제 플랫폼 구축, 고부가가치 산업 창출에 기여할 예정이다.

원자에 구속된 전자를 전부 또는 일부 제거해 만들어진 중이온 빔은 우주의 기초를 밝히는 기초과학연구부터 암 치료에 이르는 다양한 연구에 활용 가능하다.

또한, 세계적으로 대형 연구시설에 대한 투자와 연구가 이어지고 있을 뿐 아니라, 향후 물성연구에 이용할 경우 원자 수준의 정밀 분석도 할 수 있다.

기초지원연은 이온빔 가속 실현과 이온빔 이용자시설 기획을 통해 가속에너지 대역별 산업활용, 첨단 표면분석 연구장비 개발, 의료 활용, 비파괴 고해상 안전진단 분야로의 활용계획을 준비 중에 있다.

원미숙 부산센터 소장은 "중이온빔 인출, 분석, 전송, 진단의 성과를 바탕으로 제작이 완료된 중이온 선형가속기와 금명간 결합해 본격적인 중이온 이온빔 가속을 실현과 이온빔 이용 서비스를 시작 할 예정"이라며 "올해 시작되는 기초지원연 이온빔 연구동 건립사업을 통해 세계 최고 수준의 종합 이온빔 이용시설을 구축하고 산·학·연·관 공동 활용에 나설 것"이라고 밝혔다.