'방사광가속기'는, 빛의 속도로 가속한 전자에서 나오는 밝은 빛(방사광)으로 물질의 미세구조/현상을 관찰하는 거대 실험장치로 전 세계에서 30여기가 가동 중이다
미래창과학부는 포항공대와 함께 총사업비 4298억원 규모의 4세대 방사광가속기 구축사업을 2011년 4월에 시작해, 지난해 말 건설을 완료했다.
지난해 10월부터 설치된 세부장치를 테스트를 해 왔으며, 지난 14일 전자총(전자 발생/공급 장치) 시운전을 시작해, 불과 이틀 만에 설계 성능인 6MeV 전자빔 발생에 성공했다.
특히, 국내기술로 설계․제작한 전자총으로 시운전 첫 단계에 성공해 더욱 의미가 크다. 4세대 방사광가속기 건설에는 300여 국내 기업이 참여하여, 핵심장치의 약 70%를 국산화했다.
4세대 방사광가속기는 기존 3세대 보다 100억배 밝고, 1/1000 짧은 시간분해능으로 물질의 미세구조와 현상을 펨토초 시간 단위까지 관측할 수 있는 세계 최첨단 연구 장치다.
단분자 단백질이나 살아있는 세포의 움직임을 실시간으로 분석할 수 있게 돼 신약개발에 활용되고, 신물질·신소재 분석을 통한 원천기술 확보 뿐 아니라 IT·반도체소자산업, 의료분야 등 다양한 산업발전에 기여할 것으로 기대된다.
미래부와 포항공대는 올 한해 에너지와 주파수를 단계별로 높여가는 시운전을 통해 상반기 중에 4세대 방사광원인 X-선 자유전자레이저 빔 생성을 확인하고, 연말까지는 목표성능을 달성할 예정이다.
올 12월에는 국제수준의 성능 검증을 위해, 국내 연구진을 중심으로 해외 유수 연구자가 참여하는 4세대 방사광원 데모실험을 실시하고, 내년부터 본격적인 이용자 실험지원을 시작한다.
이에 따라, 2017년부터 국내 연구자들이 극미세 공간에서 펨토초에 일어나는 세포활동, 단백질 구조변화, 화학촉매 반응 등을 실시간 관측하는 것이 가능해져, 우리나라가 새로운 과학기술 탐구영역을 선도적으로 개척할 수 있을 것으로 전망된다.