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세포 움직임 실시간 관찰 '4세대 방사광 가속기' 시운전

송고시간2016-04-18 12:00

미래부·포항공대, 국내 기술로 제작…美·日 이어 세계 3번째

(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 살아 있는 세포의 움직임을 실시간으로 볼 수 있는 4세대 방사광가속기가 완공돼 시운전을 시작했다.

방사광가속기는 가시광선 파장인 수백 나노미터(nm=10억분의 1m) 보다 작은 물체를 볼 수 있게 만든 거대 실험장치다.

전자를 빛의 속도로 빠르게 가속해 밝은 빛인 '방사광'을 만들고, 이 빛으로 물질의 미세구조와 현상을 관찰한다.

방사광가속기는 나오는 빛에 따라 세대를 나누는데 4세대 가속기에서 나오는 빛은 3세대 가속기보다 100억 배 밝다. 4세대 가속기에서 쏘는 빛은 진폭이 짧아 어떤 물질이 1000조분의 1초(펨토초)로 움직이는 모습을 관측할 수 있다. 분자가 결합하고 분해되는 과정까지 정확히 볼 수 있다.

미래창조과학부는 최첨단 4세대 방사광가속기를 미국과 일본에 이어 세계에서 세 번째로 완공해 시운전을 시작했다고 18일 밝혔다.

미래부는 2011년 4월 포항공대와 함께 총 4천298억 원을 들여 4세대 방사광가속기 구축사업을 시작해 지난해 말 건설을 마쳤다.

지난해 10월부터는 가속기의 세부장치를 시험해왔으며 지난 14일에는 전자를 발생시키고 공급하는 장치인 '전자총' 시운전을 시작해 2일 만에 설계 성능인 6메가전자볼트(MeV) 전자빔을 발생시키는데 성공했다.

6MeV는 1.5V 건전지 400만 개가 내는 에너지와 맞먹는다.

미래부는 특히 이 전자총을 국내기술로 설계하고 제작한 만큼 시운전 성공의 의미가 더 크다고 밝혔다.

세포 움직임 실시간 관찰 '4세대 방사광 가속기' 시운전 - 2

세포 움직임 실시간 관찰 '4세대 방사광 가속기' 시운전 - 3

미래부와 포항공대는 시운전을 통해 에너지와 주파수를 단계별로 높여 상반기 중에는 4세대 가속기의 빛인 'X-선 자유전자레이저 빔'이 나오는 것을 확인하고 연말까지는 목표성능을 달성할 계획이다.

또 올해 12월에는 국내 연구진과 해외 연구자가 함께 데모 실험을 통해 성능을 검증하고 내년부터 국내 연구자가 이용할 수 있게 실험지원을 시작할 방침이다.

이에 따라 2017년부터는 국내 연구자들이 아주 작은 공간에서 펨토초 안에 일어나는 세포 활동과 단백질 구조변화, 화학촉매 반응 등을 실시간으로 관측하는 길이 열린다.

미래부는 이를 통해 새 과학기술 탐구영역을 선도적으로 개척할 수 있을 것으로 전망하고 있다.

sun@yna.co.kr

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