한국형 중이온가속기 라온(RAON)은 희귀동위원소를 생성하기 위한 가속장치로 국제과학비즈니스벨트의 한 축이기도 하다. IBS(기초과학연구원) 중이온가속기건설구축사업단은 2021년 완공을 목표로 한국형 중이온가속기(라온)를 개발하고 있다. 가속장치 길이는 약 500m에 400개 이상 초전도가속관이 들어갈 예정이며 사업비만 1조 4298억 원(국비)이 투입되는 대규모 국책 사업이다. 세계 최고 수준의 중이온가속기 구축을 통해 국내 기초과학의 글로벌 경쟁력 확보 기반 마련 및 가속기 활용 우수 연구자 양성이 목적이다.

라온은 양성자에서 우라늄까지 다양한 중이온을 생성 및 가속해 물질 구조를 변화시켜 희귀동위원소(RI)를 생성, 핵물리 등 첨단기초과학연구에 활용하는 세계적 수준의 대형 연구시설이다. 중이온가속기의 원리는 탄소, 납, 우라늄 등 중이온을 전기장을 이용해 빠른 속도로 가속한 후 표적 물질에 충돌시켜 자연상태에서 존재하지 않는 다양한 희귀동위원소를 생성하는 것이다.

주요 사업으로는 장치구축(중이온 빔을 제공하는 가속장치, RI 생성·분리장치 및 실험장치 등의 개발·설치)과 시설건설(중이온가속기 및 실험장치의 안정적인 가동과 쾌적한 연구환경 조성을 위한 연구·지원시설 건설)이 있다.

라온의 희귀동위원소 생성방법은 세계 최초 융합형 희귀동위원소 생성방식(ISOL+IF)이다. 현재 희귀동위원소는 ISOL(온라인동위원소분리장치)과 IF(비행파쇄동위원소분리장치) 두가지 방식으로 만들어지고 있다. 세계의 가속기들은 ISOL과 IF 중 한가지 방법만을 사용하는 반면 라온은 ISOL과 IF 결합 방식을 적용한 세계 최초 시설이다. ISOL로 희귀동위원소를 생성한 뒤 이를 IF로 다시 가속하면 한가지 방법을 사용하는 기존 방법보다 더 새롭고 희귀한 동위원소를 발견할 수 있는 가능성이 높아진다.

IBS 중이온가속기건설구축사업단 김재홍 통합사업조정부장은 "한국형 중이온가속기 라온은 해외 중이온가속기에 비해 고 희귀성 동위원소 생성이 가능함에 따라 연구영역을 확보하고, 우주에 존재하는 원소의 기원과 합성과정의 핵심이 되는 핵반응 등 기초연구, 재료과학 등 여러 분야에 활용될 수 있을 것"이라고 말했다. 김정원 기자

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김정원
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