포항가속기연구소(PAL, 소장 조무현 첨단원자력공학부 교수)는 김승환 연구팀이 클라이스트론 장치에서 핵심 역할을 하는 전자빔 집속 전자석개발에 성공했다고 발표했다. 동 장치는 지난 15일 오전 11시 포항가속기연구소 행정동에서 협약식을 하고 (주)금룡테크(대표 김춘식)로 기술이전 됐다.
방사광가속기의 선형가속기에서 발생된 전자는 가속관에서 클라이스트론의 마이크로웨이브증폭을 받아 가속한다. 이 중 클라이스트론은 전자총과 입력 공동(RF Input Section), 이득 공동(RF Gain Section), 출력 공동(RF Output Section) 등으로 구성되어 있다. 클라이스트론 전자총에서 가속된 전자뭉치는 이득 공동에서 증폭을 받아 출력 공동에서 증폭된 마이크로웨이브로 보내진다. 클라이스트론의 전자빔 집속 전자석은 전자뭉치가 이득 공동을 지날 때 정밀하게 위치를 조절하여 마이크로웨이브 증폭의 효율을 높여주는 역할을 한다.
연구팀은 여러 개의 코일형 전자석을 겹겹이 쌓아 전류를 조정함으로써 전자빔 궤도를 정밀하게 제어하여 고효율의 마이크로웨이브를 출력할 수 있는 클라이스트론 전자빔 집속 전자석을 개발했다. 또한 각 구역마다 냉각채널을 마련하여 장시간 사용에도 열 발생을 최소화 하도록 제작하였으며 포항방사광가속기의 성능 향상사업에 동 장치를 설치, 운영하여 그 성능을 검증받았다.
이 장치는 수요 및 기술력의 한계 때문에 일본과 미국 등 일부 국가에서만 제작할 수밖에 없었으나, 이번에 포항가속기연구소에서 개발을 성공함으로써 국외에서 개당 1억 2천만원으로 구매하던 예산을 절반 수준인 약 6천만원으로 절감할 수 있게 됐다.
김승환 연구원은 “이번 기술이전은 기초과학 기반요소 기술의 국산화와 국내에서 추진하고 있는 양성자, 중이온 가속기건설에 적용이 가능하며, 또한 현재 가속기연구소에서 추진하고 있는 4세대 방사광가속기의 건설에도 적용될 것”이라고 강조했다. 
한편 주식회사 금룡테크는 국내 유일의 정밀 전자기 관련 전문업체로 전자기장 해석 및 설계, 제작기술, 전자기장 정밀측정기술 등을 이용하여 전량 해외수입에 의존했던 연구용 정밀 전자석 산업을 국산화함으로써 최첨단 기술의 지속적인 연구 및 개발에 크게 기여할 것으로 기대된다.