'꿈의 현미경' 4세대 방사광가속기 첫삽…“대한민국 과학기술 미래 밝힌다”

국내 첨단 과학 분야 연구 역량을 한 단계 끌어올릴 4세대 방사광가속기가 첫 삽을 떴다. 2029년 말까지 나노 단위 물질 움직임을 포착하는 초대형 연구시설을 구축해 반도체, 이차전지, 바이오 등의 첨단 분야 연구·산업 경쟁력 강화에 기여한다는 목표다. 과학기술정보통신부와 한국기초과학지원연구원(KBSI)은 27일 충북 청주시 오창테크노폴리스에서 '한국새빛가속기' 착공식을 개최했다. 4세대 원형 방사광가속기인 한국새빛가속기는 전자를 빛의 속도에 가깝게 가속해 발생하는 밝은 빛(방사광)을 활용해 물질 구조와 특성을 원자 수준에서 정밀하게 분석한다. 방사광가속기에서 방출된 극자외선, X선 등을 이용하면 사람 눈에 보이지 않던 단백질 구조, 세포 분열 과정, 나노 소재 물성 변화를 직접 볼 수 있어 '꿈의 현미경'으로 불린다. 신종플루 치료제 '타미플루', 반도체 소재인 극자외선(EUV)용 포토레지스트 등이 방사광가속기 연구를 거쳐 탄생했다. 이번 한국새빛가속기 사업은 기존 경북 포항 3세대 방사광가속기 수요 급증을 해소하기 위해 2021년부터 추진됐다. 4세대 한국새빛가속기는 포항 가속기보다 약 100배 밝다. 사업은 2029년 12월까지 둘레 약 800m의 가속기와 실험실 역할을 하는 '빔라인' 10기를 구축한다. 부지 규모만 축구장 75개 크기인 54만㎡, 예산은 총 1조1643억원을 투입하는 대규모 사업이다. 한국새빛가속기는 국내 연구자와 산업계가 세계적 수준의 연구를 수행하는 핵심 시설로 활용된다. 10기 빔라인 중 3기는 바이오, 반도체, 이차전지 등 산업계 우선 지원 용도로 배정했다. 한국새빛가속기에서는 3세대 가속기에서 따로 측정했던 내부 X선 이미지, 물성, 전자구조 등을 동시에 파악할 수 있어 실험 진행 속도를 앞당길 수 있다. 현재 해외에서는 총 13개의 4세대 원형 방사광가속기가 운영 또는 건설 중이다. 사업 주관을 맡은 KBSI는 한국새빛가속기의 전폭적인 운영 지원을 약속했다. 사업단은 과학자문위원회를 구성하고 빔라인 10기 분야에서 수행할 연구 주제와 방향성 등에 조언을 받고 있다. KBSI는 앞서 스웨덴, 중국과 맺은 방사광가속기 협력 범위를 확대하고, 해외 석학 유치에 속도를 낸다. 피지컬 인공지능(AI)과 결합한 운영도 시도한다. 사업단은 내년 AI가 가속 장비 상태를 실시간 확인하고, 고장을 사전 예측하는 자율 운영 체계 개발 사업을 실시한다. 향후 한국새빛가속기에서 생산된 실험 데이터 역시 AI가 학습할 수 있는 시스템을 갖출 계획이다. 신승환 다목적방사광가속기구축사업단장은 “한국새빛가속기는 앞으로 20년간 밝기로는 세계 네 번째 성능을 유지할 수 있을 것”이라면서 “이번 착공을 계기로 기초과학과 국가 전략기술 분야 혁신을 촉진하는 대한민국 대표 연구시설로 발전시키겠다”고 밝혔다. 구혁채 과기정통부 제1차관은 “한국새빛가속기가 본격적인 건설 단계에 들어선 만큼 안전을 최우선에 두고 공사 전 과정을 철저히 관리하겠다”면서 “연구자와 산업계가 세계적 수준의 연구인프라를 활용할 수 있도록 성공적인 구축에 최선을 다하겠다”고 말했다. 송윤섭 기자 sys@etnews.com