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경제효과 3조5천억원 '꿈의 빛'을 쏜다
<12년만의 한수원 이전 무엇이 문제인가 ③>
경주 '양성자가속기' 기능·파급효과·문제점 진단
경북연합일보 기자 /  입력 : 2016년 06월 13일(월) 19:16
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|  | | | ↑↑ 경주 양성자가속기연구센터 건설 후 100MeV 용량으로 설치·운영되고 있다.사진은 양성자가속기연구센터의 주요 시설인 이온빔 장치. | | ⓒ 경북연합일보 | |
경주시가 방폐장 유치에 따른 정부의 보상으로 경주에 자리 잡은 양성자가속기연구센터를 찾아 센터의 기능과 지역경제에 미치는 영향과 운영상의 문제점을 알아본다.
◇ 한국원자력연구원 양성자가속기연구센터 ^ 국내 유일의 국가 핵심연구시설인 100MeV 양성자가속기와 이온빔 장치를 운영해 원자력, 나노, 생명, 정보통신, 에너지환경, 우주, 의료와 기초과학 등 다양한 분야의 학제간 융합. 창조적 연구개발에 필요한 최적의 양성자와 이온빔 서비스를 제공하고 있다.
구체적인 서비스는 100MeV 양성자가속기와 이온빔 장치의 안정적 운영을 통한 미래원천기술과 산업화기술 연구 개발에 필요한 입자빔 서비스와 가속기 빔 라인과 빔 이용시설의 운전 중 나타나는 변수를 예방해 설비이용의 최적화, 유지보수를 통한 운전효율 극대화, 성능유지, 개선을 통한 안전운전으로 고객들의 신뢰를 받고 있다.
또 가속기와 빔 이용시설의 성능 향상과 확장을 위한 R&D 업무수행을 하고 있다.
◇ 양성자가속기란 무엇인가 ^ 양성자를 빛의 속도(30만 km/초)에 근접하게 가속시킬 수 있는 장치로 가속된 양성자가 물질에 부딪힐 때 그 속도에 따라 물질의 성질을 변화시키거나 새로운 물질을 생성하는 원리를 이용해 첨단기술 개발에 활용된다.
센터에서 보유하고 있는 100MeV 양성자가속기는 이온원, RFQ(고주파 4극 가속장치), DTL(선형가속장치), 빔라인과 표적계로 구성되어 있다.
이온원은 수소원자를 양성자와 전자로 분리해 양성자를 만들어 내고 RFQ는 가속관 내부의 4개의 전극으로 집속과 가속을 한다. DTL은 원통형 탱크 내부에 설치된 금속관 사이에 걸리는 전기장으로 양성자를 가속한다.
양성자가속기연구센터의 양성자가속기는 미국(ORNL의 SNS), 일본(JAEA의 J-PARC)에 이어 세계 3번째로 한국원자력연구원의 자체 기술로 개발에 성공했다. 2013년부터 이용자에게 빔을 제공하고 있다.
◇ 양성자가속장치 빔라인과 표적제 ^ 20MeV / 100MeV 빔라인을 이용해 BT(생명공학기술), NT(나노기술), ST(우주항공기술), IT(정보통신기술), ET(에너지와 환경기술), 의료, 원자력, 기초과학 등 다양한 분야의 이용자에게 양성자 빔을 제공하고 있다. 그리고 센터는 빔 전류와 에너지 조절기술, 대면적 균일 조사기술, SOBP(Spread-Oustbragg PeaK)기술, 선량측정기술 등의 빔 이용시설 구축에 필요한 핵심기술과 장치를 지속적으로 개발하고 있다.
◇ 양성자가속기이용자협의회(KOPUA) ^ 양성자가속기이용자협의회는 가속기 이용자의 저변 확대와 교류를 활성화하고 양성자 가속기와 이온빔 장치를 이용한 과학기술의 진보를 촉진하기 위해 설립되었다.
협의회는 각 분야에서 필요로 하는 빔 서비스와 이용시설 확충에 대한 의견을 수렴하고 빔 이용프로그램 전문위원회에 참여해 공정하고 효율적인 빔 서비스를 위한 검토 의견을 제시한다.
현재 회원 328명과 기관 124개가 가입해 활동하고 있으며 기관회원은 연구소가 25개(20%), 산업체 43개(35%), 대학교가 56개(45%) 가입되었다.
2013년부터 2015년 상반기까지 양성자빔 서비스 사용 실적은 연구과제 199건, 이용자 462명, 공정 3천372건으로 나타났다. 또 이온빔 서비스 실적은 연구과제 136건, 이용자 250명, 공정 1천260건을 기록해 점차적으로 이용실적이 늘어나고 있다.
◇ 빔 이용 연구개발 실적과 기타 실적
^ 대표적인 연구개발 실적으로는 금속소재의 내마모성 향상기술인 이용기날, 녹즙기 기어 등 금속 소재의 내구성을 향상, 기능성 고분자필름 제조기술은 가시광선 투과율 조절기술, 자외선 차단기술, 기체투과도 제어 고분자막 제조기술의 개발, 자동차 내장재 광택과 내광성 표면처리기술인 이온빔 표면 처리를 통한 스크래치 방지, 광택도 2배 향사, 금속질감 구현 기술 개발, 그 외에 보석발색기술, 금속판 초친수 표면 개질 기술, IBSD(ION BEAM SPUTTER DEPOSITION) 코팅기술이 개발되었다.
기초연구 성과로는 양성자 조사에 의한 흑연 영구자석의 원리규명(고려대 이철의 교수)과 MoS2 전계 효과 트랜지스터의 고 에너지 양성자 조사 효과 검증(서울대학교 이탁희 교수)의 성과가 있었다.
◇ 지역사회에 미치는 경제효과 ^ 2005년 경북대 경제경영연구소에 따르면 경주양성자가속기가 창출하는 경제적 가치는 연 3조5천억원이다.
산업에 직접 이용되는 가치는 1조4천억원이고 간접 파생되는 가치는 2조1천억원으로 발표했다. 또 2단계(1GeV)사업은 전액 국고에서 충당되는 사업으로 1조원대가 넘는 사업이 추진될 계획이다.
이에 따라 경주가 국내 유일한 양성자가속기를 보유한 시로서의 위상과 관계연구와 산업의 메카로 자리 잡을 것으로 기대하고 있다.
한국원자력연구원 김귀영 박사는 "경주시와 포항시, 울산시가 동해안연구개발특구지정에 관한 협약을 체결하고 미래부에 신청해 심의 중에 있다. 이 사업이 승인되면 특구지원센터가 생긴다. 센터를 경주시에 유치하면 연간 약 100억원의 운영자금이 지원된다"며 "이를 지역의 기업체와 대학의 연구자금으로 지원하면 많은 시너지 효과를 얻을 수 있을 것이다. 경주시에서 좀 더 적극적으로 유치를 위해 노력해야 한다"고 조언했다.
◇ 경주시， 양성자가속기 활성화 적극적으로 추진해야 ^ 경주시는 양성자가속기센타건립에 따른 지원은 토지와 숙소, 본관건물 등의 건립을 지원하기로 하고 현재 숙소와 본관 건물을 건설 중에 있다. 숙소는 주로 센터를 이용하는 업체관계자들이 사용하게 된다. 올해까지 완공 예정이다. 본관건물은 2018년까지 완공할 계획이다.
그러나 경주시의회에서 마지막 남은 예산 15억원을 책정하지 않아 사업의 마무리가 불확실하다.
이 사업은 2012년에 완공되어야 할 사업으로 현재까지 마무리 짓지 못해 2단계의 대형국책사업을 사실상 준비도 못하고 있는 것으로 알려졌다.
김귀영 박사는 "신경주역의 개발과 양성자가속기 R&DB단지가 현실화되어 원전 관련업체가 경주시에 들어와야만 경주산업의 발전이 이루어진다. 경주시와 협력해 관련업체의 유치와 양성자가속기의 홍보를 적극적으로 펼칠 필요가 있다"며 "경주시도 지역의 업체와 원전 관련업체들에게 센터의 기능과 홍보를 통해 기업 유치에 적극적으로 나서야 한다. 또 산업체가 들어설 자리의 토지가격이 정읍에 있는 양성자가속기센터에 위치한 산업단지의 두 배에 달해 현실적인 장벽이 되고 있다. 시에서 이를 극복할 수 있는 대책이 필요하다"고 말했다.
또 "2단계 1GeV 사업추진은 현실적으로 기회를 놓쳐서 2021년에 끝나는 대전의 중형가속기 사업이 마무리 되어야 추진이 가능하다. 그러나 경북도와 내년의 대선에서 공약사항으로 상정해 조속한 시일에 사업이 추진될 수 있도록 노력하겠다. 경주시도 대책 마련에 적극적인 동참이 필요하다"고 말했다.
이와 같이 사업의 중대성을 감안해 경주시의 미온적인 행정 추진이 대형 국책사업의 발목을 잡고 있다는 지적이다. 권민수 기자 kms@kbyn.co.kr
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