기초과학연구원(IBS) 중이온가속기사업단(단장 권면)은 올해 한국형 중이온가속기 '라온' 구축 사업의 목표를 저에너지 가속장치의 완공으로 정했다고 16일 밝혔다.
고에너지 가속장치는 2단계 사업으로 지속 추진한다는 방침이다.
권면 중이온가속기사업단장은 “올해 말까지 유일하게 설치할 수 없는 고에너지 가속구간을 제외한 모든 시설과 장치를 설치, 저에너지 가속구간의 시운전까지 완료할 계획”이라고 말했다.
'라온'은 양성자에서 우라늄까지 다양한 중이온을 가속해 희귀 동위원소를 생성, 핵물리학부터 물성과학, 의학, 생명과학 등 다양한 기초분야에서 활용할 수 있는 시설이다.
온라인분리법(ISOL)과 비행분리법(IF) 등 두 종류의 희귀 동위원소 생성 방식을 함께 사용하려는 중이온가속기라는 점에서 눈길을 끈다. 가속장치와 가속장치를 뒷받침하는 기반장치, 가속된 빔을 이용하는 실험장치, 희귀동위원소를 생성하는 장치 등으로 구성된다.
그러나 첫 목표였던 2017년 완공에서 두차례 계획이 변경된 데 이어 다시 세 번째 연장이 결정, 올해 말까지였던 구축 완료 시점은 또다시 미뤄질 수 밖에 없는 상태다.
가속장치 중 하나인 고에너지 가속구간이 올해 내 구축이 불가능하기 때문이다. 이 구간에 설치돼야 할 초전도 가속간 SSL1·2 46기 중 제작을 마친 것도 단 3기 뿐이다. 이 때문에 두 종류의 희귀 동위원소를 동시에 사용하는 가속 방식을 진행하기는 어렵게 됐다.
권 단장은 “현재 SSL1·2기를 포함해 4개의 초전도 가속관 모델을 놓고 제작비와 성능, 기술 요건 등을 고려해 가장 적합한 가속관을 선정하기 위한 연구개발을 진행 중”이라면서 “두 가지 방식을 결합하는 것이 어려운 것은 사실이나 고에너지 가속구간을 구축하게 된다면 결합 방식 가속도 진행할 수 있을 것”이라고 설명했다.
이에 올해는 저에너지 가속구간 구축에 매진할 계획이다.
저에너지 가속구간 내 초전도 가속관인 HWR은 34기 중 15기 제작을 완료했고, 완료된 15기 중 10기는 성능시험까지 마쳤다. 3월부터는 설치에 들어갈 예정이다.
다른 타입인 초전도 가속관 QWR 22기는 설치를 모두 완료했다.
사업단은 오는 8월까지 두 가속관 설치를 끝내고, 10월에는 냉각시험에 들어갈 수 있는 준비까지 진행한다는 목표다. 영하 271도의 액체 헬륨을 공급하는 헬륨 압축기 등 극저온시스템, SRF 시험동 등 기반시설 구축도 올해 안에 마무리 지을 예정이다.
또 희귀 동위원소 생성에 필수장치로, 한차례 계약 파기 문제를 겼었던 사이클로트론은 현재 제작 단계로, 올해 말까지 구축한다. 권 단장은 “올해 말까지 사이클로트론이 구축되면 내년 4~5월께는 희귀 동위원소를 생성할 수 있을 것”이라고 내다봤다.
고에너지 가속구간은 2단계 사업으로 추진할 계획이다. 단, 가속모듈 46개가 모두 완성될 때까지 기다리지 않고 단계적으로 만들고 업그레이드하는 방식을 따를 것이라고 덧붙였다.
충청=강우성기자 kws9240@etnews.com