소재·부품·장비 개발용 입자빔 연구 중심지, 경주 양성자과학연구단!

한국파쇄중성자원연구회 발족 참고자료

2021. 12. 9.

1		한국파쇄중성자원 구축 필요성

ㅇ 추진 배경

- 첨단과학기술 발전을 위한 100 MeV 양성자가속기의 확장 수요 증대

* 국가대형연구시설 구축지도(국과위, NFRM 2013), 대형가속기 장기 로드맵 및 운영   전략(국과심 ‘20.3.), 국가 연구시설 중기 확충‧고도화 방향(국과심, ‘20.12.)

- 해외 과학기술선진국들은 첨단과학기술분야 우위를 유지하기 위하여 GeV급 양성자가속기 기반의 안전한 파쇄중성자원을 경쟁적으로 구축 중

* 미국(SNS, 1 GeV), 일본(J-PARC, 3 GeV), 중국(CSNS, 1.6 GeV), EU(ESS, 2.0 GeV)

ㅇ 추진 목적: 첨단과학기술분야 연구개발에 활용할 수 있는 GeV급 양성자가속기 기반의 고에너지 중성자빔/양성자빔 공급

- GeV급 원형가속기, 600 kW급 중성자 발생 표적, 중성자/양성자 빔라인, 중성자/양성자 이용지원 및 활성화

ㅇ 주요 응용

- 반도체/우주부품 대기/우주방사선 영향 평가

- 이차전지, 연료전지 등 차세대 에너지 소재 원자 수준 연구

- 단백질 구조분석을 통한 백신 및 신약 개발

- 21세기용 극고온, 극고압, 극저온, 고방사선 등의 극한환경소재개발

- 특히, 6G 이동통신, 미래자동차(자율주행차, 플라잉카, 드론 택시), 우주 항공, 인공위성, 국방 분야 등의 제품 신뢰도 및 국제 경쟁력 향상 기여 예상

① 100-300 MeV 선형가속기, ② 에너지부스팅(100 MeV → 2 GeV) 원형가속기, ③ 제1실험동, ④ 제2실험동

- GeV급 양성자가속기 기반 한국파쇄중성자원 시설 조감도 -

2		한국파쇄중성자원연구회 설립 배경

ㅇ 설립 목적: 기존 국내외 고에너지 중성자빔/양성자빔 공급자 및 이용자 중심으로 한국파쇄중성자원 구축을 위한 전문가 컨센서스 확보 및 새로운 고에너지 중성자빔/양성자빔 응용 개발과 이용자 확대

ㅇ 발족식: 12월 22일 오후 1시, 연구회 설립미팅 개최 (온라인 ZOOM)

3		양성자가속기 운영 현황

ㅇ 최근 5년간 100 MeV 양성자가속기 빔이용 현황 (일수 기준)

2017년		2018년		2019년		2020년		2021년
상반기	하반기	상반기	하반기	상반기	하반기	상반기	하반기	상반기	하반기
1.37대1	1.70대1	2.13대1	1.87대1	1.69대1	2.71대1	2.13대1	3.54대1	2.17대1	3.25대1

- 최근 삼성, SK 하이닉스 등 반도체 기업 및 우주부품 관련 산·학·연 이용이 활발하여 경쟁률 급증 추세

- 양성자가속기 연도별 빔이용 신청 경쟁률 -

ㅇ 양성자가속기 이용연구 현황 (2013년∼)

- 총 누적 787개 연구과제, 70여개 기관 이용자 2,169명, 14,974 공정 지원

- 연간 약 2,100건의 기업체 제품 공정 개발에 양성자가속기 활용됨