한국과학기술기획평가원(KISTEP, 원장 김상선)은 10월 2일(수), 양재동 국제회의실에서 ‘가속기를 활용한 R＆D 성과 현황과 미래’를 주제로 제112회 KISTEP 수요포럼을 개최했다.
 
가속기는 주로 핵물리학 및 입자물리학에서 기초과학 연구를 위해 사용되었으나, 최근 나노, 바이오, 에너지 분야로 적용 분야가 확대되는 추세로 희귀 동위원소 생성, 신물질·신소재 개발, 암 치료 등 다양한 방식으로 활용되고 있다. 우리나라도 장기간의 연구개발 투자를 통해 포항의 방사광가속기, 경주의 양성자가속기, 대전의 중이온 가속기를 구축하는 한편, 차세대 가속기 기술을 개발하기 위해 투자를 지속하고 있다. 한편, 가속기 구축은 매몰 비용이 크고 운용비용이 막대하여 가속기를 통한 기초과학 활성화와 원활한 산업적 활용을 위한 고민이 필요하다. 따라서 이번 포럼은 국내에서 운영 중인 가속기의 과학적·기술적·사회적 주요 성과를 살펴보고, 가속기의 효과적인 활용 및 운영을 위한 정책 대안을 모색하고자 마련되었다.
 
 

 

▲ 김상선 한국과학기술기획평가원 원장

포럼은 김상선 KISTEP 원장의 개회사를 시작으로 고인수 포항가속기연구소 소장의 발표에 이어 박성희 고려대학교 교수, 이상엽 KISTEP 선임연구위원의 패널토론과 참석자 자유토론 순으로 진행됐다.

▲ 고인수 포항가속기연구소 소장

고인수 소장은 먼저 포항가속기연구소(PAL)의 현황과 연구소에서 활용 중인 방사광가속기에 대해 발표했다. PAL의 연혁과 조직, 사업추진체계 및 PLS-Ⅱ(3세대 방사광가속기)에 대해 설명을 통해 “PLS-Ⅱ는 1995년 9월에 사용이 개시된 PLS를 2009년부터 2011년까지 3년간의 성능 향상으로 구축한 가속기로써 선형과 원형이 복합적으로 이루어져 있어 35개의 빔라인을 동시에 운영할 수 있다”라며, PLS-Ⅱ를 활용한 실험이 국가경쟁력 향상에 기여할 수 있도록 산업기술융합센터를 운영하여 데이터 해석 능력이 부족한 중소기업을 지원했다”라고 말했다. 이어 PLS-XFEL(4세대 방사광가속기)를 소개하며 “선형으로 이루어진 PLS-XFEL은 빔라인 동시 운영이 제한적이지만 실시간 3차원 동적 분석(영상)이 가능해 신소재, 신약, 신재생 에너지 분야 연구에 강점이 있다”고 밝혔다. 덧붙여 PLS-XFEL를 통해 물의 분자구조 변화에 관한 연구와 ‘라민’의 단백질 구조분석 등 가시적인 성과를 이뤄냈다고 강조했다.

이어서 고 소장은 방사광가속기의 운영성과 측면에 대한 발표에서 “2012년 829건이던 실험 횟수가 2018년 1637건으로 두 배 가까이 증가했으며 그를 토대로 작성된 우수 논문이 꾸준히 늘었다는 것이 과학적 성과이다”라며 방사광가속기의 우수한 성능에 따른 기술 이전 등 기술적·경제적 성과 창출에 대해 설명했다.
 
마지막으로 고 소장은 차세대 4GSR(4th Generation Storage Ring: 4세대 원형 방사광 가속기)의 개념과 특징에 대해 발표했다. 차세대 4GSR은 기존 3세대 방사광 가속기 대비 밝기를 약 100배 개선한 가속기이며, 3세대 방사광가속기보다 더 작은 미시세계를 관찰할 수 있다고 밝혔다. 이러한 차세대 4GSR이 필요한 이유로 현재 운영 중인 가속기들이 제공하지 못하는 영역에 대한 수요가 존재하며, 실험 수요가 가속기 이용 시간을 훨씬 웃도는 현황을 들었다. 덧붙여 고 소장은 차세대 4GSR을 구축할 때 지켜야 할 원칙으로 ▲4GSR 설계에 필요한 모든 경험과 지식을 공유할 것 ▲차세대 4GSR과 PLS-Ⅱ가 상호보완적인 역할을 할 수 있도록 개념설계 때부터 반영할 것 ▲도전적인 설계를 하되 극단적이지 않을 것 ▲차세대 4GSR과 PLS-Ⅱ의 부품이 최대한 호환될 수 있도록 설계할 것을 제언했다.

▲ 박성희 고려대학교 교수
 

이어진 패널토론에서 박성희 고려대학교 교수는 “가속기가 일부 과학자들의 전유물이라는 인식을 바꾸기 위해 산업과 의료 분야의 성과를 내는 것도 중요하지만 이것에 너무 얽매이다간 가속기를 통해 꼭 해야 할 연구를 간과할 수 있다.”라고 말하며 당장 가시적인 성과가 나지 않는 연구라도 우직하게 밀고 나가는 것도 필요하다고 주장했다. 또한 “90년대 말 양성된 가속기 관련 인력들을 유지하기 위해 신규 가속기를 구축하는 것도 좋지만 가속기 분야 관련 인력과 연구를 전략적으로 기획·조직화할 필요가 있다”라고 제언했다. 마지막으로 “가속기에 대해 아는 사람은 빔라인에 대해 모르고, 빔라인을 아는 사람은 가속기 실험 데이터 해석에 서툰 이런 상황에서 그들 사이의 다리 역할을 할 인력을 양성해야 한다”라고 말했다.
 

 
 

▲ 이상엽 KISTEP 선임연구위원

이상엽 KISTEP 선임연구위원은 “가속기를 실제로 만드는 입장과 그것을 바라보는 사람들 사이의 간극이 있다”라는 의견으로 서두를 꺼냈다. “QWR 초전도가속모듈 하나를 만드는데 당초 3개월을 예상했지만, 처음이기 때문에 테스트와 검증을 거치며 1년 반이 걸렸다. 그러나 이 과정 속에서 산업계로 기술이전도 하고 연구원들의 역량도 향상되었다는 사실을 잊으면 안 된다”며 가속기를 둘러싼 비판을 거둘 필요가 있다고 주장했다. 또한 가속기 관련 전문가의 수가 적은 현실을 밝히며, 특히 실험 데이터를 분석할 수 있는 전문가 양성이 반드시 필요하다고 제언했다. 마지막으로 이 선임연구위원은 “가속기 구축과 운영에 대한 정보를 교류하는 것이 매우 중요하며 정보들을 끊임없이 주고받을 수 있는 토론의 장을 마련하는데 정부의 지원이 필요하다”라고 강조했다.