고효율 저비용 무냉매 초전도 이온발생장치 개발 성공
기존의 초전도체 냉각 냉매인 고가의 액체헬륨을 사용하지 않고 냉동기에 연결된 열전도체로 냉각하는 전도냉각방식을 활용하여 이온을 생성하는 장치로, 고가의 액체헬륨과 관련 부대장치가 필요 없고 이를 유지하기 위한 전력량도 초당 150 kW에서 10 kW로 낮추고 구축 및 가동비용을 평균 60~70억원에서 6~7억원으로 낮추어 약 1/10로 절감할 수 있다.
국가핵융합연구소는 이 장치를 무냉매 전도냉각형 초전도 전자사이클로트론공명 고전하 이온발생장치 ‘SMASHI’로 명명했다.
첨단 초전도기술인 무냉매 전도냉각 방식 이온발생장치 개발은 프랑스, 러시아, 일본에 이은 세계 4번째 성공 쾌거이다.
획기적인 비용절감, 저전력화 기술력 등은 고가의 비용으로 국가 대형연구개발에만 제한적으로 사용되었던 활용도 높은 고전하 이온을 산업분야에서도 활발하게 이용할 수 있도록 만들었다.
고전하 이온빔과 물질의 반응을 이용하면, 신약개발을 위한 바이오 물질과 생체세포 연구, 초소형의 차세대 반도체 개발 등 다양한 미래 선도형 연구에 적용할 수 있다.
이 기술은 중이온가속기의 이온발생장치 및 암 치료 등에 활용되는 중이온치료기의 차세대 이온발생장치로도 사용가능하며, 수입에 의존하던 반도체 이온빔 임플란터기술 등에도 활용 될 수 있다.
또한, 기존의 이온을 활용한 마이크로 수준 물질연구를 나노수준으로 확장하여 물질의 변화를 더욱 세밀하게 가공·관찰할 수 있어 새로운 차원의 신소재 개발을 가능하게 할 수 있다.
예를 들어, 초소형의 미세회로 개발이나, 초고해상도 엑스레이 진단기술 등에 필요한 원천기술을 제공할 수 있게 된다.
이번 기술개발은 KSTAR 등을 통한 핵융합 파생기술의 사업화를 전문적으로 지원하는 국가핵융합연구소 플라즈마기술센터에서, 핵융합(연) 유현종 박사팀과 중소기업 JH엔지니어링(대표 박광명)이 3년간 공동연구하여 100% 국산기술 개발에 성공했다.
* KSTAR : 핵융합 기술 개발을 위해 국내 기술로 개발된 초전도 핵융합연구장치(3,090억원/'09~‘07)
박광성 JH엔지니어링 대표는 “무냉매 전도냉각형 초전도 이온원 기술은 획기적인 비용절감과 활용범위를 확대할 수 있어 국내 뿐 아니라 인도 및 중국 등 해외에서도 깊은 관심을 보이고 있으며, 연간 10%의 성장률과 5.4조원 이상의 산업·의료용 가속기 시장에서 다양하게 적용이 가능하여 첨단산업 분야의 우위 선점과 높은 시장성을 기대한다”고 밝혔다.
웹사이트: http://www.msit.go.kr/web/main/main.do
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