◎24억볼트 X선·적외선 생산 “빛 공장”/60개 방사광관에서 동시실험 “세계 정상급”/반도체·원자특성 연구에 필수… 이용자 몰려/제약회사와 손잡고 생명과학연구도 곧 착수

1천5백억원을 들여 건설한 거대한 빛공장 포항방사광가속기(PLS)가 서서히 위력을 보여 주고 있다.

부지 20만평,건물 6개동,달린 식구 1백60명의 거대한 덩치에 연간 운영비만도 1백40억원(96년기준)에 이르는 막대한 예산 소요로 한때 「괴물」로 전락할뻔 했던 이 거대과학 실험시설이 뛰어난 성능 향상과 이용자 폭주로 활기를 찾고 있는 것.

우선 포항방사광 가속기는 뿜어내는 빛의 세기가 당초 20억전자볼트로 설계됐으나 지난 1일 자체 기술로 24억 전자볼트까지 에너지 상승에 성공하는 개가를 올렸다.빛의 세기가 강해지면 응용범위가 그만큼 다양해 진다.

포항방사광 가속기는 또 이용희망자도 94년말 준공이전 10여명에 불과했던 것이 현재는 이용자협의회 회원이 4백명에 이를 정도로 저변이 두터워졌다.포항 가속기연구소 실험지원부장 이기봉교수(물리학)는 『95년 9월연구자들에게 시설이 개방된 이후 95년말까지 70여명이 방사광 가속기를 찾았다』고 밝히고 『올해 상반기에는 방사광 사용 신청이 62과제나 들어와 이중 상당수가 실험시간을 배정받지 못하게 될 것 같다』고 예상했다.

지난해 수행됐던 실험 내용은 방사광의 폭넓은 용도를 짐작케 한다.첫 이용자였던 부산대 김형국 교수(물리학)가 「금속산화물 박막의 구조분석」 실험을 한 것을 비롯,실리콘 박막 표면구조 연구,고분자 상분리연구,나일론 결정구조 해석등 18건의 연구과제는 표면과학 물리 화학 재료공학등 다양한 기초과학 및 공학 분야를 망라하고 있다.

열흘째 전북대 물리학과 팀과 연구소에 묵으며 「인디움 갤륨 포스파이드」라는 화합물 반도체 표면의 유황 처리 효과를 연구하고 있다는 한국과학기술원(KAIST)김세훈교수(화학과)는 『일본 방사광가속기에서는 1개월간 실험에서도 못었었던 결과를 이번 실험에서는 얻을 수 있었다』며 「광원」의 품질에 만족감을 표시했다.

방사광 가속기는 전자를 빛의 속도와 거의 같은 속도로 가속,도너츠 모양의저장링속을 빙글빙글 돌게 하면서 강력한 빛을 방출시켜 각종 과학실험에 이용하게 하는 시설이다.빛 중에서도 파장이 짧은 진공자외선과 X선 영역의 강한 광은 원자나 분자 수준의 미세 세계를 관찰하는 중요한 수단이다.포항 가속기는 적외선에서 X선까지 다양한 파장의 빛을 고밀도 고강도로 생산할 수 있는 세계 정상수준의 제3세대 방사광 가속기.

포항 방사광 가속기의 저장링에는 36개의 강한 휨자석이 설치돼 전자빔이 이곳을 지날 때마다 강한 방사광이 방출된다.각각의 휨자석에는 빛을 꺼내 쓸 수 있는 방사광관을 1∼2개씩 설치할 수 있어 포항방사광 가속기는 60개 이상의 방사광관에서 동시에 실험을 할 수 있는 셈이다.

현재 포항 가속기에 설치돼 있는 방사광관은 진공자외선 방사광관과 X선 산란 방사광관등 2개.그러나 진공자외선 방사광관 옆에는 LG반도체가 오는 3월 완공을 목표로 1기가디램 반도체 기술 개발을 위한 X선 리토그라피 연구소를 건설중이고 포항가속기 측에서도 3개의 방사광관을 추가 건설할 계획이어서 오는 9월부터는 방사광관이 6개로 늘어날 전망이다.

또 포항방사광 가속기에는 단백질 생체구조 연구를 지원할 클린룸(청정실)도 완공되고 제약회사등에서 연구참여를 희망해와 앞으로는 단백질 생체구조등 생명과학 분야 연구도 본격화될 전망이다.<포항=신연숙 기자>