둘레 800m 초대형 현미경, 반도체-신약-소재 연구 판 바꾼다

한국새빛가속기 오창에 착공 1.1조 들여 2029년까지 짓기로 3세대의 100배 밝기 원형가속기 미세한 구조-결함까지 포착 가능 2029년 말 충북 청주시 오창읍에 들어설 ‘한국새빛가속기’ 조감도. 이 연구시설은 태양보다 밝고 파장이 짧은 방사광을 이용해 반도체와 배터리의 미세한 결함을 들여다볼 수 있다. 한국기초과학지원연구원(KBSI) 제공 27일 충북 청주시 오창테크노폴리스 산업단지의 한 부지. 현재는 황토색 흙바닥이 드러난 드넓은 빈터지만 3년 뒤인 2029년이면 반도체, 신약, 첨단소재 연구의 핵심 기지로 변모할 곳이다. 둘레 약 800m의 원형 저장링을 갖춘 4세대 방사광가속기가 이곳에 들어서기 때문이다. 과학기술정보통신부와 한국기초과학지원연구원은 27일 한국새빛가속기 착공식을 열고 총사업비 1조1643억 원을 투입하겠다고 밝혔다. 이날 첫 삽을 뜬 새빛가속기는 한마디로 반도체와 배터리, 신약 후보물질의 안을 들여다보는 ‘초대형 현미경’이다. 작은 입자를 빠르게 움직이게 만드는 장치를 가속기라고 하는데, 방사광가속기는 전자를 가속해 ‘저장링’이라는 원형 궤도를 돌게끔 해, 아주 밝은 빛 ‘방사광’을 만들어낸다. 이 빛을 물질에 비추면 병원의 컴퓨터단층촬영(CT)이나 자기공명영상(MRI)이 사람 몸속을 들여다보듯, 물질을 뜯거나 부수지 않고도 내부 구조와 변화를 정밀하게 살펴볼 수 있다. 방사광가속기는 눈에 보이지 않는 미세한 구조와 결함은 물론이고 물질이 변하는 순간까지 포착할 수 있어 첨단 산업 연구의 핵심 인프라로 꼽힌다. 예를 들어 반도체 칩이 고장 났을 때 어느 미세한 구조에서 문제가 생겼는지, 전기차 배터리를 반복해 충전할수록 왜 성능이 떨어지는지 기존 분석 장비로는 확인하기 어려운 경우가 많다. 그러나 방사광을 이용하면 완제품을 부수지 않은 채 내부를 3차원으로 들여다볼 수 있다. 방사광가속기는 신약 개발에도 사용된다. 제약사는 방사광을 이용해 질병과 관련된 단백질의 입체 구조를 정밀하게 분석하고, 거기에 꼭 들어맞는 치료제 후보를 설계할 수 있다. 신종플루 치료제로 잘 알려진 ‘타미플루’가 인플루엔자 바이러스 단백질의 구조를 방사광으로 분석한 연구를 토대로 개발된 대표적인 사례다. 이미 경북 포항시에 3세대 원형 방사광가속기(PLS-II)가 있지만 새빛가속기는 이보다 100배 밝은 빛을 만드는 4세대 원형 가속기다. 신승환 다목적방사광가속기구축사업단장은 “3세대보다 더 밝은 빛을 만들어 실...