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방사광가속기란 뭘까? 원리와 필요한 이유
방사광가속기, 원리와 필요성
방사광가속기가 미래 산업으로 떠오름에 따라 관심이 모이고 있습니다. 아마 대부분은 방사광가속기라는 단어를 기사를 통해 처음 접했을지 모르겠습니다. 방사광가속기란 뭘까요? 그리고 어떤 원리로 동작하며 필요성이 커지고 있는 이유는 무엇일까요? 아래에서 함께 알아볼까요?
1. 방사광가속기란 뭘까?
방사광가속기란 빛을 통해 나노 크기의 물질까지 정밀 관찰할 수 있는 연구 장비를 말합니다.
꿈의 현미경이라고도 불리는데요. 전자를 가속해서 높은 에너지의 빛을 방출해내는데 고속으로 회전하면서 방출되는 빛을 방사광이라고 합니다.
현재 포항에 있는 방사광가속기는 4세대의 선형 가속기 XFEL이라고 불립니다.
태양 빛의 100경 배 밝은 빛을 가진 방사광으로 나노미터(10억분의 1미터) 크기의 미세한 구조나 세포의 움직임까지 관찰할 수 있습니다.
그렇기 때문에 방사광가속기는 대한민국 산업의 대표격인 반도체와 디스플레이, 신약개발과 같이 다양한 기술 개발에 필요한 핵심 시설로서 떠오르고 있습니다.
2. 방사광가속기의 원리
발생한 빛을 원형 링에서 10도가량 꺾인 빔라인을 통해 빛을 담아 모으며 이 빛을 활용하는 것입니다. 빠르게 전자가 회전하면서 10도 가량 꺾인 지점을 만나면 일부 빛이 꺾인 지점으로 방출되기 때문입니다. 원형 링에서 10도 가량 꺾인 선들이 뻗어 나와있는 것을 상상해보시면 이해가 빠를 것 같습니다.
3. 방사광가속기의 필요성 및 용도
방사광가속기는 간단히 말해 빛을 만들어 아주 작은 물질을 관찰하기 위한 용도로 사용됩니다. 때문에 다양하게 활용될 수 있는데요. 환경오염 물질 분석, 에너지 저장 기술 개발, 바이오 에너지, 신물질 개발, 세포 영상획득, 단백질 구조 분석, 신약 개발과 같은 용도로 활용됩니다.
청주에 방사광 가속기 유치가 결정된 이유 또한 활용가능한 여러 수요을 충족시키지 못해 새로 투자가 결정된 가속기라고 볼 수 있습니다. 그렇다면 현재 방사광가속기는 어디에 유치해 있으며 그 파급효과는 어떨까요? 관련 내용이 궁금하다면 아래 관련 글을 읽어보시기 바랍니다.
4. 마치며
일본에 이어 한국이 세계 3번째로 4세대 방사광 가속기 보유국이라고 합니다.의료, 에너지, 반도체 분야 등 수많은 분야에서 활용될 것으로 기대됩니다.