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중국 최대의 국가거대과학기술인프라 - 파쇄중성자원 착공
등록일2011.10.21 조회수396
첨부파일 J-111021-1.docx 10월 20일 오전 광동성 둥관시(東莞市)에서 중국 최대의 국가거대과학기술인프라에 꼽히는 파쇄중성자원의 착공식을 가졌다. 이번 착공식에는 리우이엔둥(劉延東, 여) 국무위원, 왕양(汪洋) 광동성 당서기, 바이춘리(白春禮) 중국과학원 원장을 비롯한 관계인사가 참가했다. 리우이엔둥은 거대과학기술인프라는 국가의 종합과학기술실력을 구현하는 중요한 표지이며 국가혁신능력을 강화하고 국제과학기술경쟁에 참여하는 중요한 뒷받침으로서 과학기술의 전반적인 수준향상과 혁신형 국가건설에 있어서 중요한 의의를 지닌다면서, 이러한 배경에서 중국정부가 파쇄중성자원을 건설하는 것은 세계의 과학기술발전추세에 부응하고 거대과학기술인프라를 구축하여 과기기반능력을 높이기 위한 전략적 조치라고 강조했다. 바이춘리는 2011년은 12차5개년계획 추진의 원년이며, 중국과학원의 ‘지식혁신공정2020’ 실시의 첫해이며, 또한 파쇄중성자원공정건설의 중요한 시점인 만큼 중국과학원과 광동성과 공동 투자하여 건설하게 되는 파쇄중성자원공정은 개발도상국의 첫 번째 파쇄중성자원이 될 것이며, 세계 4대 펄스형 파쇄중성자원의 반열에 들어갈 것이라고 전망했다. 광동성 둥관시 다랑진(大朗鎭)에 위치한 파쇄중성자원프로그램은 지난 2007년 2월 중국과학원과 광동성이 공동 체결한 「중국과학원, 광동성인민정부의 중국 파쇄중성자원프로그램 및 광동성 둥관시 파쇄중성자원 국가실험실 건설에 관한 협력비망록」에 근거해, 총 16억7천만위안을 투자하여 2018년에 준공될 예정이다. 건설기관은 중국과학원 고에너지물리연구소이며, 중국과학원 물리연구소가 건설에 참여하게 된다. 이 프로그램을 건설하는데 초청한 전문가는 무려 600명에 달한다. 중성자는 투과능력이 강하여 물질의 미시구조를 탐구하는 중요한 수단이 되고 있다. 파쇄중성자원은 물질, 생명, 재료, 자원환경과 선진에너지 등 분야의 선행기초연구, 첨단기술개발 및 전략적 신흥산업을 육성하고 발전시키는데 필수불가결한 연구수단과 강력한 연구기반역할을 할 것으로 전망된다. ■ 파쇄중성자원 배경자료 ☞ 현재 가동중인 전 세계의 펄스형 파쇄중성자원 현재 전 세계적으로 가동중인 펄스형 파쇄중성자원은 영국의 ISIS, 미국의 SNS와 일본의 J-PARC을 꼽을 수 있다. 영국 Rutherford실험실의 ISIS는 8*1015cm-2s-1의 펄스형 중성자를 생성하는데, 그 펄스형 중성자선속은 선속이 최고수준인 원자로보다 에너지등급이 1개단위 높은 수준이다. ISIS는 양성자가속기빔의 출력을 160kW에서 240kW로 높였고 현재 두 번째 타깃스테이션을 건설중에 있다. 미국에서 오크리지국립연구소의 주도로 6대 에너지부 산하의 국립연구소가 공동으로 건설한 빔 출력이 1.4MW의 파쇄중성자원 SNS의 경우, 펄스형 중성자선속은 1017cm-2s-1에 달하며 투자규모는 14억달러이다. 일본원자력연구소와 고에너지가속기 연구기관이 총 18억달러를 들여 건설한 양성자가속기공동연구설비 J-PARC의 경우, 그중 1대의 3GeV RCS로 설계 빔출력이 1MW에 달하는 양성자빔을 파쇄중성자원을 구동하는데 제공된다. ☞ 중국 파쇄중성자원의 시스템구성 중국의 파쇄중성자원프로그램은 주로 1대의 80MeV 수소음이온직선가속기, 1대의 1.6GeV 고속순환 양성자 동기가속기, 2라인의 빔수송라인, 1개의 타깃스테이션, 3개의 분광계 및 상응한 부대시설과 공정이 포함된다. 중국파쇄중성자원시스템구성 표시도. 이온원에서 생성된 수소음이온빔은 RFQ (Radio Frequency Quadrupole) 을 통해 bunching과 가속된 다음 DTL(Drift-Tube-Linacs)로 빔에너지를 80MeV로 한층 더 높이며 수소음이온을 박리한 후 RCS(rapid cycling synchrotron)에 주입시켜 빔에너지를 1.6GeV로 끌어올린다. RCS로부터 방출된 고에너지 양성자빔흐름은 전송라인을 거친 후 텅스텐타깃을 쏘면 타깃에서 생성된 파쇄중성자는 다시 중성자유도관을 거쳐 분광계로 들어가 주요 고객기관이 실험연구하는데 공급된다. ☞ 파쇄중성자원의 주요 고객 현재 확정된 고객기관들로는 중국과학원 산하 9개 연구소의 70여개 연구팀, 22개 대학과 중국원자력과학연구원, 중국공정물리연구원 등 연구기관의 30여개 연구팀이 있다. 중성자산란은 기초과학연구와 응용기초과학연구외에도 공정과 공업분야의 응용수요도 매우 크다. 중국은 응집체물리, 화학, 재료, 생물과학, 중합체와 소프트물질, 지구과학, 기계가공공업, 핵물리, 양성자영상과 의학응용 분야에서 탄탄한 연구진과 연구기반을 갖추고 있는데, 이는 모두 CSNS의 잠재 고객이다. 정보출처 : http://중국과학원