과학기술정책 통권 205호 제25권 제8호

1994년 우리나라 최초의 입자가속기인 포항 제3세대 방사광가속기가 완공되었다. 그로부터 약 20년이 지난 현재 국내에서는 대형과학기술 인프라인 가속기 구축사업이 활발히 진행 중이다. 경주 양성자 가속기가 2014년부터 정상 운영 중이며, 제4세대 포항방사광가속기도 올해 10월 완공을 앞두고 있다. 또한 국내 가속기 연구기관과 중소·중견기업이 함께한 상생한마당, 국제가속기학교 등 관련행사도 잇달아 열렸다. 그 가운데 지난 7월에 개최된 제9회 국가과학기술심의회에서는 대형 과학기술인프라 구축을 위해 중이온가속기 장치구축(’15년 400억 → ’16년 500억원: 25.0% 증가), 4세대 방사광가속기 운영(신규, 154억 원), 가속기 핵심기술개발(신규, 10억원)을 골자로 하는 ‘2016년도 정부연구개발사업 예산배분조정(안)’을 의결하였다. 이러한 추세를 바탕으로 본 고에서는 대형 과학기술 인프라로서의 입자가속기 사업과 관련 산업의 최근 동향을 연·산·학으로 분류하여 조명하고 그 의의를 찾아보고자 한다. 포항방사광가속기(Pohang Light Source, PLS)는 1988년~1994년 동안 1,500억 원의 사업비로 구축되었으며, 이후 2009년~2012년 동안 1,000억 원 사업비가 투입되어 현재의 3세대 방사광가속기(Pohang Light Source II, PLS-II)로 성능이 개선되었다. 3세대 포항방사광가속기(PLS-II)는 전자총에서 발생된 전자가 자기장 속에서 가속되고 휘어질 때 접선방향으로 방출하는 매우 강력한 빛인 방사광을 만드는 장치이며, 크게 선형가속기, 저장링, 빔라인으로 구성되어 있고, 현재 31기의 빔라인을 연구자들이 이용하고 있다. 4세대 방사광가속기(PAL X-ray Free Electron Laser, PAL-XFEL) 구축사업은 연구소 내에 4세대 방사광가속기 추진단이 2011년~2015년 동안 사업을 수행하고 있다. 올해 10월 정도에 완공 예정이며, 총사업비는 4,260억 원이다. 기존 3세대 방사광으로는 원자나 분자의 정지상태만 관측이 가능했으나, 4세대 방사광은 극초단 펄스형태의 광원으로 원자들의 동적 현상을 관측 할 수 있게 된다. 포항가속기연구소는 연구소 내에 자체적으로 산업 기술융합센터(ITCC)를 설립하여 방사광 기반기술 및 분석기법의 산업화를 촉진하고, 중소기업 및 외부기관의 기술개발을 지원하고 있다. 지원분야는 X선 영상촬영, 초정밀 소자제작 등의 방사광 융합분석과 진공부품의 화학세척, 구조물의 구조해석 등 중소기업 설비지원으로 구성되어 있다. 또한 연구소 인근에는 포항테크노파크와 포항 창조경제혁신센터가 입주해 있어서 관련기업들과의 협력이 활발하게 진행 중이다. 한국원자력연구원 양성자가속기연구센터의 경우 가속기 이용자협의회를 설립하여 효율적인 가속기 운영을 논의하는데, 이용자의 약 35%는 산업계에서 참여하고 있다. 양성자가속기 연구센터는 장치 응용과 빔 이용분야로 나누어 산업계를 지원하고 있다. 또한 최근에는 빔이용연구동 및 산업체 R&D 통합지원센터를 개관하여 중소·중견기업의 현장애로기술지원, 빔이용 기술의 산업화 적용 지원을 추진하고 있다. 기초과학연구원 중이온가속기 구축사업단은 최근 가속기 분야 신진연구인력 육성 및 연구자 간 국제 교류 네트워크 확대를 위해 제3회 국제가속기학교 (KoPAS 2015)를 개최하였다. 올해 국제가속기학교에는 국내외 관련 대학, 연구기관, 기업에서 약 100명이 참가하였고, 미국가속기학교(USPAS)의 강사진을 포함한 국내외 강사진들이 가속기 물리 기초, 싱크로트론 복사, 초전도가속관 등 핵심장치에 대한 열정적인 강의를 진행하였다. 국내 강사진은 울산과기대(UNIST)의 정모세 교수와 한국원자력연구원의 김유종 박사가, 미국가속기학교 강사진으로는 John Byrd 로렌스버클리국립연구소 빔물리센터장(Lawrence Berkeley National Laboratory, LBNL/CBP)과 Jean Delayen 올드 도미니언 대학교 교수(Old Dominion University/JLab)가 참여하였다. 국제가속기학교는 비전공자들에게는 가속기분야로의 입문을, 신진 연구자 및 기존 현장 연구원들에게는 재교육의 기회를 제공하고 있다. 또한 가속기분야 전문 강사진, 현장연구자, 학생들 간 자유로운 논의의 장으로 큰 역할을 하고 있다. 가속기는 처음 물리학자들이 우주를 구성하는 물질의 기본구조를 연구하기 위해 최첨단 기술을 동원하여 설계하였고, 이후 입자물리학·우주론 등 기초과학 발전에 큰 기여를 해 오고 있다. 그런데 가속기의 역할은 자연과 우주에 대한 인류의 지식을 넓히는 데 머무르지 않았다. 가속기 장치에 적용되는 고도의 기술은 산업적인 필요에 폭 넓게 쓰일 수 있다는 것을 알게 되었고, 이후 새로운 산업과 일자리 창출에 기여해 오고 있다. 이렇듯 우리는 기초과학이 새로운 산업 탄생의 요람이 될 수 있는 대표적인 사례를 가속기에서 찾을 수 있다. 우주 구성물질의 비밀을 찾는 프론티어 정신이 어떻게 첨단과학기술로 발전하여 산업을 꽃피우는 원천이 될 수 있는지, 선도적이고 파괴적인 기술혁신 모델로의 체질변화를 추구하는 한국이 주의 깊게 살펴봐야 할 부분이다. 북한의 IT 산업은 건국 초기에는 주로 통신 산업을 중심으로 발전하였다. 세부적으로 살펴보면, 1947년 통신기계작소를 신설하였으며, 이를 통해 전화기, 확성기, 자석식교환기 등을 생산하기 시작하였다. 1951년에는 전쟁 중에도 불구하고 현재 체신성의 정보통신연구소의 전신인 체신기술연구소를 설립하여 통신공학 연구를 본격적으로 시작하였다. 체신기술연구소 설립은 북한의 과학원이 1952년 발족한 것에 비해서 1년 앞섰으며, 남한의 한국정보통신연구원 설립 해인, 1976년보다는 20여년 이상 빠르다. 1953년 당중앙위원회 제6차 전원회의에서 김일성은 전후 복구 사업을 통해 통신사업 정상화를 지시하였으며, 후속작업으로 각 시, 도의 전신전화망 복구, 유선방송 실현, 무전기 및 전화기, 교환기 확성기, 건전지 등 통신 분야의 기계 생산을 본격화시켰다. 생산재 및 기계공업의 자동화를 중심으로 발전하는 사회주의 국가의 특성을 따라서 북한도 기계공업의 자동화를 1970년대에 들어서면서 전면적으로 추진하였다. 이 과정에서 북한의 IT도 발전하였다. 세부적으로 살펴보면, 1970년 11월 2일 김일성으로부터 지시된 3대기술혁명인 “중노동과 경노동의 차이 해소, 공업노동과 농업노동의 차이 해소, 여성의 가사노동으로부터의 해방”은 궁극적으로 기계화, 자동화, 원격조종화를 의미한다. 이러한 방향에 맞추어 북한 전역에서 제철공업, 화학공업, 시멘트 공업 등 열악한 환경 및 노동 조건을 가진 기업들을 중심으로 대대적인 생산자동화가 추진되었다. 대표적인 예로 황해제철소와 희천공작기계공장을 자동화 시범공장으로 지정하였으며, 관련 설비 등을 국가적으로 지원하였다.