블로그 이미지
과학이야기
최신 과학기술 동향

calendar

    1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30 31    

Notice

Recent Comment

Archive

한국원자력연구원 양성자기반공학기술개발사업단이 8년 여의 연구 끝에 대용량 선형 양성자가속기(100MeV, 20mA) 개발에 성공했습니다.

선형 양성자가속기 구성



이는 미국과 일본에 이어 세계 3번째로 대용량 가속기 기술개발에 성공한 것으로, 우리나라는 양성자 가속기 기술 선진국으로 도약할 수 있는 역량을 보유하게 됐습니다.

이에 따라 우리나라는 최근 경쟁적으로 양성자가속기 사업을 추진하고 있는 EU나 중국, 인도 등으로부터 기술 제공 요청 등 다양한 분야에서 국제 협력을 제안 받고 있습니다.

 이번에 개발된 가속기는 현재 원자력연구원 내에서 가동 중인 20MeV가속기를 연결해 2012년 경주 양성자가속기연구센터 건설됩니다.

개발 완료된 100MeV

경주 양성자가속기연구센터는 방사성폐기물처분시설 유치지역 선정과 연계되어 추진되는 정부-지자체 공동사업으로 약 3000억원이 투입돼 2012년에 완공될 예정입니다.


 이 가속기가 운영되면 초당 10경(京, 만 조)개 이상의 양성자를 가속해, 다양한 분야의 이용자들에게 대량으로 동시 공급할 수 있게 됩니다.

대표적 이용분야로는 IT분야의 고효율 전력 반도체, 고성능 반도체 소재(웨이퍼) 제조기술, BT분야의 식물 돌연변이 유발기술, 생분해성 플라스틱 생산기술, ST분야의 우주 부품 내방사선(耐放射線) 시험기술, 의료분야의 양성자 암치료 연구, 의료용 동위원소 생산기술 등이 있습니다.

이번 가속기 개발을 통해 원천기술을 확보함으로써 양성자와 중성자를 이용한 21세기 아(亞)원자시대의 연구개발 활성화와 함께 우리나라 가속기 기술의 자립화, 선진화를 앞당기는데 기여할 것으로 기대되고 있습니다.

한편 현재 한국원자력연구원에서 운영 중인 20MeV 양성자가속기는 지난 2007년부터 3년간 시험운전을 통해 약 900건의 빔을 제공하여 양성자가속기를 활용한 연구에 기여했습니다.

현재 운영 중인 20 MeV 양성자가속기

 

국내 가속기 구축 현황 

구 분

장치개요

활 용

추진주체

사업기간

예산

(국비/기타)

비 고

양성자가속기

(선형)

가속한 양성자를 물질에 조사함으로써 물질 변화 또는 중성자 생산

가속입자:양성자(수소원자에서 전자를 제거한 이온) (100MeV)

물질을 변화시키거나,

중성자 생산

(의료용, 산업용 동위원소 생산, 전력반도체 제조)

한국원자력

연구원

(양성자기반공학기술개발사업단)

‘02~’12

3,074억원

(1,763/1,311)

건설 중

방사광

가속기

3세대

(원형)

전자를 가속한 후, 방향을 바꿀 때 발생하는 방사광 이용

가속입자 : 전자 (3.0GeV)

물질의 정적 구조 분석

(생명, 재료, 화학, 물리, 기계, 반도체, 응용과학분야)

포항가속기

연구소

‘91~’94

1,500억원

(569/904)

운영 중

(2.5GeV)

성능향상

‘09~’11

1,000억원

(1,000/-)

성능향상 중

(3.0GeV)

4세대

(선형)

◦가속된 전자빔을 삽입장치로 통과시 진행방향이 휠 때 방출되는 X-선 레이저 이용

1천조분의 1초 광원 발생

3세대에 비해 100억배 밝기

가속입자:전자 (10GeV)

물질의 동적현상 실시간 관측, 3차원 분석

(생명공학, 신약,

신물질 개발 등)

교육과학

기술부

‘11~’14

4,260억원

(4,000/260)

 

건설 예정

중이온가속기

(선형)

양성자보다 무거운 헬륨, 탄소, 우라늄이온 등을 물질에 조사

가속입자:중성자․양성자, 우라늄 등 (200Mev/n)

핵물리 등 기초연구 활용

(중이온 암치료, 신물질, 신품종 개발)

과학비즈

니스벨트

구축 진행

4,600억원

(4,600/-)

개념

설계 중

중입자가속기

(원형)

(수익운영사업)

탄소 등 무거운 원소의 원자를 가속시켜 암세포에 쏘이는 장치

가속입자:탄소핵 (400MeV)

의학분야 활용

(중입자 암치료, 의학연구)

동남권의학원

‘10~’16

1,950억원

(700/1,250)

건설 중



 용  어  설  명

MeV(Mega electron Volt)
: 양성자의 에너지 단위. 1전자볼트는 1볼트의 전압이 걸려 있는 금속판 사이를 지나면서 양성자가 얻는 에너지. 1MeV의 에너지로 가속시키기 위해서는 약 67만개의 1.5볼트 건전지를 직렬로 연결하고 금속판에 연결하면 가능함. 100MeV양성자는 초속 약 13만km의 속도로 날아간다.

mA((mili Ampere)
: 몇 개의 양성자를 가속시키는지를 나타내는 단위로 에너지와 함께 가속기의 성능을 나타냄. 20mA 양성자 빔은 초당 약 120,000조 개의 양성자를 가속하는 것을 말함.

대용량 양성자 가속기
: 빔 전류 10mA 이상의 대용량으로, 현재 미국 오크릿지국립연구소(ORNL; Oak Ridge National Laboratory)와, 일본 원자력연구기구(JAEA; Japan Atomic Energy Agency)에서 개발 운영 중

아(亞)원자(subatomic) 시대
: 21세기 원자수준의 연구 개발을 위하여 원자를 구성하는 양성자, 중성자, 전자, 광자를 관찰과 조작의 도구로 사용

posted by 글쓴이 과학이야기

댓글을 달아 주세요