4세대 방사광 가속기에서 X-선 레이저 관측 성공
4세대 방사광 가속기에서 X-선 레이저 관측 성공
  • 김건창 기자
  • 승인 2016.09.07 18:27
  • 댓글 0
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미국, 일본에 이어 세계에서 세 번째로 정상 가동
지난 6월 14일 우리대학 4세대 방사광 가속기(PAL-XFEL)에서 최초의 X-선 레이저가 관측되었다. 2011년 4월 1일 건설이 시작된 4세대 방사광 가속기가 2015년 12월 말 완공되고, 2016년 4월 18일 종합 시운전을 시작한 이래로 약 두달 만의 일이다.
방사광 가속기는 전자를 빛의 속도로 가속해 강력한 X선을 만들어낸다. 이때 가속기의 전자들과 X선 궤도·파장이 0.005㎚ 오차 이하로 일치해야만 X선 레이저가 만들어진다. 따라서 X-선 레이저가 관측되었다는 것은 방사광 가속기가 성공적으로 가동되었다는 것을 의미한다.
4세대 방사광 가속기 사업에는 정부와 지자체의 지원을 합쳐 약 4,300억 원의 예산이 투입되었으며, 이번 관측으로 우리나라는 전 세계에서 미국, 일본에 이어 세 번째로 정상 작동하는 4세대 방사광 가속기를 보유하게 되었다.
4세대 방사광 가속기는 원형 가속기를 기본으로 하는 3세대 방사광 가속기와는 다르게 결맞음 조건을 만족하게 하기 위해 선형을 사용하는 등의 특징이 있다.
따라서 기존의 3세대 방사광 가속기에 비해 △빛의 세기가 1억 배 향상되고 △시간 분해능이 펨토초 영역(1,000조 분의 1초)이 되고 △공간 영역이 수 나노 이상 영역으로 줄어드는 등 월등한 성능을 지녔다.
4세대 방사광 가속기는 이러한 성능을 이용해 △물리 분야에서 동적 현상 규명으로 전자의 운동까지 관측 △생명 분야에서 각각 단분자 단백질 분석과 살아있는 시료 분석으로 획기적인 신약개발과 실시간 생명 현상 규명 △반도체 분야에서 새로운 차원의 디바이스 개발 △촉매, 에너지 분야에서 고효율 신물질 개발 등 다양한 분야에서 큰 도움을 줄 것으로 기대된다.
 

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