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"가속기는 신의 입자라 불리는 '힉스'의 존재도 증명할 수 있는 과학 혁명입니다" 10일 오전 11시(현지시각) 대전 대덕연구단지 취재진이 캐나다 브리티시컬럼비아대학교(UBC) 캠퍼스 내에 있는 '캐나다 국립입자핵물리연구소(TRIUMF, 트라이엄프)'를 찾았다.
원자 안의 양성자를 빛의 속도에 가깝게 가속해 희귀동위원소(RI, Rare Isotope)를 생성해내는 연구시설로, 1968년 UBC와 빅토리아대학교, 사이먼프레이저대학교등 캐나다 브리티시컬럼비아주에 있는 세 개 대학교가 공동으로 설립했다.
현재 캐나다 내 11개 대학이 참여한 공동 연구소로, 명실상부 캐나다 최대 규모의 기초과학 연구소로 자리매김하고 있다.
크게 양성자 가속기 시설인 아이작 Ⅰ(ISAC Ⅰ)과 아이작 Ⅱ(ISAC Ⅱ), 2015년완공 예정인 전자 가속기 시설인 '아리얼(AREAL)'로 나뉜다.
ISAC Ⅰ 건물 지하 30ｍ 아래 위치한 가속 장치 '사이클로트론'에서 빔을 통해양성자를 가속한 뒤 드래곤(DRAGON) 등 질량분석기를 통해 초전도가속화시켜 희귀동위원소를 얻는 방식이다.
이밖에 1980년대 처음으로 만든 가속기인 TR-13과 알츠하이머, 파킨슨, 뇌 연구등에 쓰이는 의료용 가속기 TR5 등이 ISAC Ⅰ 건물 내에 전시돼 있다.
최근 세워진 ISAC Ⅱ는 빔을 이용해 중성자의 감마선을 탐지하는 검출기 '타이그레스(TIGRESS)', 별 연구 중성자 탐지기 등의 시설을 갖추고 있다.
이 같은 가속기의 응용 분야는 핵물리학에서 천체물리학, 재료과학, 입자물리학에 이르기까지 다양하다.
특히 TRIUMF의 경우 방사선 노출을 최소한으로 줄여 X-레이를 대체할 수 있는표적 치료가 가능한 의료용 가속기 기술을 개발, 암 치료 분야에서 뛰어난 성과를보이고 있다.
팀 마이어 TRIUMF 박사는 "빔이 잘못된 방향으로 빠져나가지 못하게 수천개의자석을 이용해 모이도록 하고, 빔이 관통하는 관을 공기와 닿지 않도록 완벽한 진공상태로 만들어 방사능에 노출되지 않도록 한다"고 설명했다.
원자 내 양성자를 가속하는 이 같은 TRIUMF의 빔 생성 방식을 'ISOL(온라인 동위원소 분리) 방식'이라 부른다.
다른 빔 생성 방식으로 양성자와 전자를 포함한 중이온을 가속하는 'IF(비행 입사빔 분열) 방식'이 있다.
대전 국제과학비즈니스벨트에 구축되는 중이온가속기는 이 두가지 방식의 장점을 혼용해 빔을 생성하게 된다.
리아 마밍가 TRIUMF 가속기부서장은 "ISOL은 정밀하게 찾아낸 원소에서 계열을분리하는 것이고, IF는 새로운 원소를 찾아낼 수 있다는 장점이 있다"면서 "각각의특화된 장점이 있어, 우리도 2022년에는 두가지 방식을 혼용해 쓰는 방안을 검토하고 있다"고 말했다.
TRIUMF에서 파견 연구중인 중이온가속기사업단 차혁진 박사는 "우리나라가 구축할 예정인 중이온가속기는 양성자뿐만 아니라 전자를 포함한 중이온 전체에 대해 연구하기 때문에 전자제품 등에 쓰이는 가벼운 전자가속기 분야를 비롯해 의료용 양성자 가속기 연구 분야를 폭넓게 연구할 수 있다는 장점이 있다"고 덧붙였다.
희귀동위원소를 발견해 내는 기초과학 연구 외에 의료산업 등 다양한 분야에서활용되고 있는 가속기.
미래 에너지 분야에서 전기를 생산할 수 있는 가장 친환경적이고 이상적인 대안으로서, 중국 등과의 경쟁에서 뒤처지지 않기 위해서는 하루빨리 중이온가속기를 구축하는 것이 중요하다고 전문가들은 입을 모았다.
jyoung@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>
"가속기는 신의 입자라 불리는 '힉스'의 존재도 증명할 수 있는 과학 혁명입니다" 10일 오전 11시(현지시각) 대전 대덕연구단지 취재진이 캐나다 브리티시컬럼비아대학교(UBC) 캠퍼스 내에 있는 '캐나다 국립입자핵물리연구소(TRIUMF, 트라이엄프)'를 찾았다.
원자 안의 양성자를 빛의 속도에 가깝게 가속해 희귀동위원소(RI, Rare Isotope)를 생성해내는 연구시설로, 1968년 UBC와 빅토리아대학교, 사이먼프레이저대학교등 캐나다 브리티시컬럼비아주에 있는 세 개 대학교가 공동으로 설립했다.
현재 캐나다 내 11개 대학이 참여한 공동 연구소로, 명실상부 캐나다 최대 규모의 기초과학 연구소로 자리매김하고 있다.
크게 양성자 가속기 시설인 아이작 Ⅰ(ISAC Ⅰ)과 아이작 Ⅱ(ISAC Ⅱ), 2015년완공 예정인 전자 가속기 시설인 '아리얼(AREAL)'로 나뉜다.
ISAC Ⅰ 건물 지하 30ｍ 아래 위치한 가속 장치 '사이클로트론'에서 빔을 통해양성자를 가속한 뒤 드래곤(DRAGON) 등 질량분석기를 통해 초전도가속화시켜 희귀동위원소를 얻는 방식이다.
이밖에 1980년대 처음으로 만든 가속기인 TR-13과 알츠하이머, 파킨슨, 뇌 연구등에 쓰이는 의료용 가속기 TR5 등이 ISAC Ⅰ 건물 내에 전시돼 있다.
최근 세워진 ISAC Ⅱ는 빔을 이용해 중성자의 감마선을 탐지하는 검출기 '타이그레스(TIGRESS)', 별 연구 중성자 탐지기 등의 시설을 갖추고 있다.
이 같은 가속기의 응용 분야는 핵물리학에서 천체물리학, 재료과학, 입자물리학에 이르기까지 다양하다.
특히 TRIUMF의 경우 방사선 노출을 최소한으로 줄여 X-레이를 대체할 수 있는표적 치료가 가능한 의료용 가속기 기술을 개발, 암 치료 분야에서 뛰어난 성과를보이고 있다.
팀 마이어 TRIUMF 박사는 "빔이 잘못된 방향으로 빠져나가지 못하게 수천개의자석을 이용해 모이도록 하고, 빔이 관통하는 관을 공기와 닿지 않도록 완벽한 진공상태로 만들어 방사능에 노출되지 않도록 한다"고 설명했다.
원자 내 양성자를 가속하는 이 같은 TRIUMF의 빔 생성 방식을 'ISOL(온라인 동위원소 분리) 방식'이라 부른다.
다른 빔 생성 방식으로 양성자와 전자를 포함한 중이온을 가속하는 'IF(비행 입사빔 분열) 방식'이 있다.
대전 국제과학비즈니스벨트에 구축되는 중이온가속기는 이 두가지 방식의 장점을 혼용해 빔을 생성하게 된다.
리아 마밍가 TRIUMF 가속기부서장은 "ISOL은 정밀하게 찾아낸 원소에서 계열을분리하는 것이고, IF는 새로운 원소를 찾아낼 수 있다는 장점이 있다"면서 "각각의특화된 장점이 있어, 우리도 2022년에는 두가지 방식을 혼용해 쓰는 방안을 검토하고 있다"고 말했다.
TRIUMF에서 파견 연구중인 중이온가속기사업단 차혁진 박사는 "우리나라가 구축할 예정인 중이온가속기는 양성자뿐만 아니라 전자를 포함한 중이온 전체에 대해 연구하기 때문에 전자제품 등에 쓰이는 가벼운 전자가속기 분야를 비롯해 의료용 양성자 가속기 연구 분야를 폭넓게 연구할 수 있다는 장점이 있다"고 덧붙였다.
희귀동위원소를 발견해 내는 기초과학 연구 외에 의료산업 등 다양한 분야에서활용되고 있는 가속기.
미래 에너지 분야에서 전기를 생산할 수 있는 가장 친환경적이고 이상적인 대안으로서, 중국 등과의 경쟁에서 뒤처지지 않기 위해서는 하루빨리 중이온가속기를 구축하는 것이 중요하다고 전문가들은 입을 모았다.
jyoung@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>
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