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경주 양성자가속기 ‘1GeV급으로 업그레이드’해야
경북연합일보 기자 /  입력 : 2026년 07월 30일(목) 17:10
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한국원자력연구원과 SK하이닉스가 경주 양성자가속기를 활용한 반도체 방사선 신뢰성 평가 기술 고도화를 위해 손을 맞잡았다고 한다. 경주시는 원자력연구원과 SK하이닉스가 28일 경주 양성자과학연구단에서 관련 업무협약(MOU)을 체결했다고 밝혔다.
협약식에는 주낙영 경주시장을 비롯해 임인철 원자력연구원 원장 직무대행, 송준호 SK하이닉스 부사장 등 관계자들이 참석했다.
이번 협약은 경주 양성자가속기와 연구용원자로 ‘하나로’를 활용해 반도체 방사선 영향평가 기술을 고도화하고 공동연구를 확대하기 위한 것이다. 양 기관은 양성자빔 공동 활용과 우주·대기방사선 환경을 모사한 반도체 신뢰성 평가기술 개발, 고에너지 입자빔 활용 연구 등을 공동 추진할 계획이라고 한다.
최근 AI와 자율주행, 우주항공 산업이 성장하면서 극한 환경에서도 안정적으로 작동하는 반도체의 중요성이 커지고 있다. 방사선 영향평가는 우주·원전 등 방사선 환경이 반도체에 미치는 영향을 지상에서 시험·검증하는 핵심 기술이다.
그런데 문제는 원자력연구원이 추진 중인 ‘200MeV급 양성자가속기 성능 확장’ 추진은 경주시민들의 기대에 한참 못 미친다는 점이다. 경주 양성자가속기는 2005년에 위험시설이자 혐오시설인 ‘경주 중·저준위방사성폐기물처분장’을 유치한 데 대한 정부의 인센티브다.
당시 정부가 ‘양성자가속기 연구센터 건립’을 약속했고, 우여곡절 끝에 2012년에 준공돼 ‘선형 양성자가속기(100MeV 20mA, 빔라인 2기)’ 구축이 완료됐다.
양성자가속기는 ‘양성자(H⁺, 양의 전하를 가진 수소 원자핵)를 전기장을 이용하여 빛의 속도 가까이 가속시켜 주는 장치’이다. 가속된 양성자가 물질에 부딪힐 때 생기는 갖가지 작용을 이용한다.
분자나 원자를 떼어 내거나 물질 특성을 변화시키거나 새로운 물질을 생성할 수 있다. 반도체, 자동차, 우주·항공 부품, 양성자빔 직접 조사를 통한 암 치료, 의료용 동위원소 생산, 바이오/생명공학, 종자 개량 등 과학기술 분야의 연구개발과 산업에 활용된다.
현재 경주의 양성자가속기(100MeV급)는 성능이 ‘초라한 수준’이다. 선진국들이 보유한 GeV급 시설, 포항에 있는 3세대와 4세대 방사광가속기, 그리고 청주 오창에 건설 중인 4세대 원형 방사광가속기(4 GeV급=4,000MeV)에 비하면 장난감이나 마찬가지이다. 경주방폐장이 건설되고 나서 정부가 경주를 계속 홀대하면서 지속적인 투자가 이어지지 않은 데다 경북도와 경주시도 투자 여력이 없어 사실상 방치한 결과이다.
지금의 100MeV 시설로도, ‘200MeV급으로 성능을 확장’해도 반도체와 우주항공, 차세대 원자력 등 미래 전략산업을 선도하는 첨단과학기술 분야 연구에 별로 도움이 되지 않는다. 과학기술선진국이 보유한 시설과 대등한 성능의 GeV급 시설로의 확장이 긴급히 요구되는 상황인 것이다. 미국(1GeV), 일본(3GeV), 중국(1.6GeV) 등 선진국은 이미 GeV급 가속기를 갖추고 있다.
경주는 ‘원자력산업의 희생양’임에도 불구하고 정부는 그동안 약속 불이행을 밥 먹듯 해왔다. 이제라도 양성자가속기 성능을 ‘1GeV 급으로 업그레이드’하는 파격 지원을 통해 경주시민들의 상실감을 상쇄해야 마땅하다.
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