방사광 가속기, ‘나노 세계’ 보는 초대형 현미경

[앵커]

충북을 미래 신산업의 핵심 거점으로 이끌 차세대 방사광 가속기에 대해 살펴보는 연속 기획 순서입니다.

'방사광 가속기'가 대체 뭔지, 왜 우리에게 꼭 필요한 시설인지 궁금하신 분들, 많으실 텐데요.

먼저, 방사광 가속기의 구동 원리와 기능을 진희정 기자가 자세히 분석해드립니다.

[리포트]

방사광 가속기는 한마디로 빛을 이용한 초대형 현미경입니다.

관찰하려는 시료가 작을수록 파장이 작은 빛이 필요한데, 그 빛, 방사광을 만들어 물질의 구조나 움직임을 확인하는 시설입니다.

원리는 비교적 간단합니다.

전자를 총으로 쏴 수백 미터 길이의 원형 링을 돌게 하면서 빛의 속도에 가깝게 가속합니다.

링에서는, 수많은 자석이 전자가 원형으로 돌도록 붙잡으면서 속도를 높입니다.

이때 전자석에 작은 떨림을 주면, 접선으로 태양보다 1억 배 넘는 강력한 빛, 방사광이 나옵니다.

이 빛을 실험 공간, '빔 라인'에서 용도에 맞게 뽑아내 미세 영역을 관찰하는 겁니다.

[조진희/충북연구원 상생발전연구부 연구위원 : "나노미터급의 파장을 만들어내면 이 나노미터급의 공간을 빛이 투과하고, 투과하지 않는 공간과 투과하는 공간이 형성돼잖아요. 그것을 영상으로, 영상 이미지화 해주는 게 방사광 가속기다."]

병원에서 흔히 볼 수 있는 X선 촬영 장비에 이 원리가 도입돼 있습니다.

하지만 방사광 가속기는 더 밝고 강력한 빛으로 훨씬 작은 물질의 미세 구조를 선명하게 관찰할 수 있습니다.

전자의 운동 에너지에서 나오는 '빛'을 활용한 시설로, 유해성 논란이 있는 '방사능' 물질과는 무관하다고 전문가들은 강조합니다.

[김유종/한국원자력연구원 박사 : "(원자력 발전소는 가동을 멈춰도) 차폐시설 안에 역시 방사능 물질들이 들어있잖아요. 못 들어가잖아요. (방사광 가속기는) 전원만 내리면 바로 우리가 접근할 수 있는, 전혀 인체에 해로운 그런 장비가 아닙니다."]

나노미터 급 성능의 방사광 가속기를 활용하려면 우리 연구진들이 해외 원정 실험에 나서야 했던 상황.

차세대 다목적 방사광 가속기는 더 미세 영역인 피코미터 급 관찰을 목표로 하고 있습니다.

KBS 뉴스 진희정입니다.