중이온가속기 라온(RAON), 전단부 초전도가속시험 성공

[테크월드=양대규 기자] 기초과학연구원 중이온가속기건설구축사업단이 중이온가속기 라온(Rare Isotope Accelerator complex for ON-line experiments, RAON)의 중이온빔 초전도가속시험에 성공했다. ‘초전도가속시험’은 가속장치의 전단부를 구성하는 ECR이온원과 RFQ가속기, QWR초전도가속모듈 1기, 그리고 RF(고주파)전력시스템·제어시스템·빔진단시스템 등 제반 설비들을 통합한 시스템에서 중이온빔의 인출 여부를 확인하는 실험이다. 향후 구축될 중이온가속기가 정상적으로 작동하는지 여부를 판단할 수 있는 중요한 시험으로 알려졌다.

사업단은 지난 9월부터 한국과학기술원(KAIST) 문지캠퍼스 시험시설에서 초전도가속시험을 수행하였으며, 최근 ECR이온원에서 발생시킨 산소이온을 RFQ가속기와 QWR초전도가속모듈을 통해 차례로 가속해 빔에너지 700keV/u(핵자당 70만전자볼트)의 산소 중이온빔을 인출했다.

이로써 중이온가속기 개발과정에 있어 중요한 기술 중에 하나로 꼽혀온 전단부 초전도가속시험 성공과 중이온빔 정밀제어 역량 확보를 통한 2021년 가동계획 실현의 전망을 밝혔으며, 향후 가속장치 구축을 본격화할 수 있게 됐다.

중이온가속기 라온은 빔에너지 200MeV/u, 빔출력 400kW의 세계 최고수준 성능을 목표로 2011년 개발에 착수, 대전 신동지구에 2021년 완공 예정이다. 세계 최초로 IF방식과 ISOL방식을 결합한 융합형으로 구축돼 한국은 물론 전 세계 기초과학계의 핵심 인프라로 각광받을 전망이다. IF(Inflight Fragmentation, 비행 파쇄방식)는 얇은 표적에 무거운 이온을 충돌시켜 다양한 종류의 희귀동위원소 생성하는 방식이며, ISOL(Isotope Separation On-Line, 온라인 동위원소 분리방식)은 가벼운 이온을 두꺼운 표적에 충돌시켜 많은 양의 희귀 동위원소 생성하는 방식이다.

과학기술정보통신부는 최근 ‘어떡할래(중이온가속기)TF’를 통해 2021년까지 사업의 성공적 구축 완료를 위한 최적의 사업추진방안을 도출한 바 있다. 이에, 이번 초전도가속시험 성공을 발판으로 세계 최고 수준 중이온가속기 라온(RAON)을 성공적으로 이끄는데 최선을 다할 것이라고 밝혔다.