기초 원천 기술연구 위한 첨단 시설 구축

[산업일보]
교육과학기술부(장관 이주호)는 한국원자력연구원(원장 양명승)에서 교육과학기술부 등 정부 관계자, 국내·외 학계 및 관련 전문가 등이 참석한 가운데 냉중성자 연구시설의 준공식을 개최한다고 밝혔다.

냉중성자 연구시설은 국내 유일의 다목적 연구용원자로인 하나로(HANARO)에서 생산되는 중성자를 이용하여 나노 단위의 물질을 연구할 수 있는 최첨단 기초과학 시설이다.

한국원자력연구원은 교육과학기술부 원자력연구개발사업의 일환으로 지난 2003년 7월부터 7년여에 걸쳐 396억원을 투입해서 개발한 냉중성자 연구시설(CNRF : Cold Neutron Research Facility) 구축을 완료하고, 본격 가동을 시작하여 국내·외 연구자들에게 개방할 예정이다.

한국원자력연구원은 2004년부터 4년 동안 첨단 기술력이 요구되는 냉중성자원과 시설 계통, 중성자 유도관을 자체 개발한 데 이어 냉중성자 산란장치도 자체적으로 개발·설치하고, 성능 검증과 안전운영 체계 확보를 완료함에 따라 냉중성자 연구시설을 본격 가동하게 되었다.

현재 전 세계에서 냉중성자 연구시설을 가동하고 있는 나라는 프랑스, 미국, 독일, 호주, 일본, 헝가리 등 6개국으로, 하나로의 냉중성자 연구시설은 지난해 9월 첫 냉중성자 생산 성공 이후 품질 면에서 세계 3위권의 우수한 성능을 확인한 바 있다.

하나로에서 생산되는 열중성자를 영하 250℃의 액체수소로 된 감속재에 통과시켜 차갑게 만든 냉중성자(Cold Neutron)는, 4~20 옹스트롬(Å)의 파장을 갖고 있어 기본적으로 1~100 나노미터(nm) 영역의 물질 구조를 연구하는데 주요 수단이 되며, X-선이나 레이저와 달리 극히 낮은 밀리전자볼트(meV)의 에너지를 가지기 때문에 살아있는 세포 생체물질을 파괴하지 않고 볼 수 있어 생명공학 분야의 연구개발에 핵심 역할을 수행한다.

이번 냉중성자 연구시설의 본격 가동은 국내에도 세밀한 분석과 측정이 가능한 국가 기반 연구시설이 구축되었다는데 큰 의미가 있다.

냉중성자는 일종의 빔(Beam) 형태로 X선보다 투과 성능이 우수하기 때문에 기존에 국내에서는 어려웠던 나노 단위의 연구를 비롯해 살아있는 원자, 분자 및 바이오 물질의 움직임을 정밀하게 파악할 수 있으며, 생체 재료 내에서 약물이 전달되는 물질 구조를 분석하는 연구에 활용될 수 있어 신약개발 등에 획기적인 기회를 제공할 전망이다.

이번에 구축된 냉중성자 연구시설은 하나로에서 이미 운영 중인 열중성자 산란장치와 함께 “국가 이용자 시설”로 운영되어 앞으로 국내·외 산학연 이용자들의 기초원천 연구 및 이와 연계한 차세대 신산업 창출에 기여할 것으로 예상되며, 특히, 냉중성자 연구시설을 통해 마이크론, 나노, 바이오 구조 분야에서 진일보한 첨단 분석은 물론 소재 및 재료 연구 등 다양한 기초과학 및 응용 연구, 기타 산업적 이용 등에 활용될 것으로 기대된다.