| <colcolor=black> 라온 RAON - Rare isotope Accelerator complex for ON-line experiments | |
| 국가 | [[대한민국|]][[틀:국기|]][[틀:국기|]] |
| 구축일 | 2027년 (예상) |
| 소속 기관 | 기초과학연구원(IBS) 중이온가속기연구소(IRIS)[1] |
| 소재지 | 대전광역시 유성구 국제과학로 1[2] 국제과학비즈니스벨트 |
| 웹사이트 | 중이온가속기연구소 홈페이지 라온 활용협력센터 |
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1. 개요
라온(RAON, Rare isotope Accelerator complex for ON-line experiments)기초과학연구원(IBS) 중이온가속기연구소(IRIS)가 국제과학비즈니스벨트에 구축중인 대한민국 최초의 중이온가속기다.
단일 프로젝트로 엄청난 예산이 투입되어, "단군 이래 최대 기초과학 프로젝트"라는 별명이 붙었다.[4]
2. 목적
- 대한민국 핵물리학계의 국제적 위상 확립을 위한 최고 수준의 시설, 장비, 데이터 등의 인프라를 구축 및 지원할 예정이다.
3. 설명
라온(RAON)은 '희귀 동위원소 가속기(Rare isotope Accelerator complex for ON-line experiment)'란 뜻이다. 희귀 동위원소는 동위원소 중에서도 자연에서 보기 힘든, 실험실에서 만들어 짧은 순간 존재하는 동위원소를 가리킨다. '동위원소'는 양성자 수는 같으나 중성자가 수가 다른 핵을 말한다.라온은 흔히 '중이온가속기'라고도 불린다. '중이온가속기' 속 '중(重)이온'은 수소보다 무거운 핵을 말한다. 중이온가속기는 '중이온'을 초전도가속기를 이용해 가속시키는 장치다. 라온은 가속된 중이온이 고정되어 있는 표적 물질에 충돌시키는 방식이다. 핵 속의 중성자와 양성자 비율이 달라지면 핵의 구조와 성질이 변한다. 그런 과정을 통해 지금까지 발견되지 않은 희귀한 동위원소, 즉 새로운 핵을 만들어낼 예정이다.
대한민국의 핵물리학계는 2003년부터 '국립핵과학연구소'를 설립하고 가속기를 만들어야 한다는 소원이 있었다. 당시 한국보다 경제 사정이 좋지 않은 국가에도 핵과학연구소는 있었다. # 이후 2004년 일본에서는 니호늄 발견으로 대한민국의 과학자들이 자극받기도 하였다.
논의 결과, 대한민국 정부는 2009년 1월 국제과학비즈니스벨트 종합계획을 발표하면서 국제과학비지니스벨트에 IBS(기초과학연구원)라는 대형 기초과학 연구기관을 만들고, 기관의 성격에 맞는 연구시설인 중이온가속기를 만들게 됐다. 일부 선진국의 경우 중이온가속기를 완공해 가동하고 있거나 건설 계획 중이다. 따라서 기초과학 후발 주자인 대한민국은 선진국이 건설 또는 계획하는 중이온가속기와 차별화된, 더욱 독창적인 중이온가속기를 제안할 필요가 있게 되었다.
4. 구성
5. 활용 분야 및 비전
핵과학, 핵천체물리학, 원자·분자과학, 물성과학, 의생명과학, 바이오와 에너지 분야 등 기초과학 연구부터 응용 연구까지 다양한 과학 분야에 기여할 것으로 기대되고 있다. 중이온 가속기의 비전은 아래를 참고 할 것.| <rowcolor=#fff> 기초과학 연구 | ||
| 구분 | 연구 분야 | 실험장치 |
| 핵과학 | 원소의 기원, 별의 진화, 핵과학 이론연구, 핵자료 구축 |
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| 원자ㆍ분자과학 | 희귀동위원소 정밀측정 및 원자조작기술 연구 |
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| 물성과학 | 신소재, 초전도, 초민감 물질 특성 연구 |
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| 의생명과학 | 암치료연구, 희귀동위원소 육종법 연구 |
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또한 희귀동위원소 생성에 필요한 사이클로트론도 활용할 수 있어 다양한 과학 분야에 기여할 것으로 기대되고 있다.
| <rowcolor=#fff> 응용 연구 | ||||||||
| 바이오 | 소재 | 의료 | 에너지 | 메카트로닉스 | ||||
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6. 역사
6.1. 중이온가속기구축사업단
- 2011년 12월, 중이온가속기 건설구축 사업단(RISP)[9]이 발족되었다.
- 2011년 12월, 김선기 서울대 물리학과 교수[10]가 초대 사업단장에 부임했다. 2017년 완공예정이었다. # #
- 2012년 9월, 중이온가속기의 이름 후보 639편이 접수되었고, 그 중 이름을 '라온'으로 정했다. # #
- 2013년 2월, 2019년으로 완공시점을 늦췄다. #
- 2013년 4월, 홍보 캐릭터를 만들었다. #
- 2014년 2월, 독일 중이온가속기연구소(GSI)의 한스 가이셀 박사에게 라온의 설계에서 자문을 받았다. # 초전도 가속관을 국산화했다. #
- 2014년 5월, 2021년으로 완공시점을 늦췄다. #
- 2014년 6월, 김선기 사업단장이 2년 6개월만에 사의를 표했다. #
- 2015년 1월, 정순찬 전 일본 고에너지가속기연구소 교수가 새로 사업단장에 부임했다. #
- 2015년 11월, 2K 극저온 냉각장치를 구축했다. #
- 2015년 12월, 1년간의 시설건설 사업 기본설계를 완료했다.
- 2016년 10월, 시설건설 사업 실시설계를 시작했다.
- 2017년 7월, 중이온빔 초전도가속실험에 성공했다. #
- 2017년 10월, 건물 시공에 착수했다.
- 2017년 12월, 사업관리와 예산조정 부재로 단순 구조조정 되면서 사실상 목표가 지연되었다.
- 2018년 7월, 정순찬 사업단장이 3년 6개월만에 사의를 표했다.
- 2019년 1월, 권면 전 한국핵융합에너지연구원장이 새로 사업단장에 부임했다. #
- 2019년 4월, 연구원들이 신동 현장에 상주하기 시작했다. #
- 2019년 4월, 캐나다 베스트사가 사이클로트론 납품을 어겨서 사업이 크게 연기되었고 사업단이 법적대응에 나섰다. 벨기에 이온빔어플리케이션으로 납품회사를 변경하였다. #
- 2019년 9월, 가속기 터널에 초전도가속모듈 1호기 설치를 시작으로 본격적인 가속장치 설치작업에 착수했다. #
- 2020년 5월, 혹평하는 기사가 났다. 사업 기간이 2017년(2011년 기준) → 2019년(2013년 기준) → 2020년(2015년 기준)으로 늘어났다. 그리고 예산은 4650억 원(2011년 기준) → 1조 4445억 원(2015년 기준) → 1조 4875억 원(2019년 기준)으로 늘어났다.[11] 이 때문에 2018년 4월부터 정부는 사업계획 적정성을 재검토하여, 2019년 6월 재검토 보고서를 냈는데, 비교대상 5개국 중 최하위며, 기술격차도 5.5년이라고 평가했다. #
- 2021년 2월, 한국연구재단 토론회에서 연내 완공이 불가능함을 밝혔다. # 연내 저에너지 가속장치 빔 인출이라도 목표한다고 했다. #
- 2021년 5월, 세부이행계획 공청회를 했다. # # 요약하면 2027년으로 완공시점을 늦췄고, 1327억원이 추가 소요될 예정이다. #
- 2021년 10월, 국정감사에서 질타를 받았다. #
- 2021년 11월, 프랑스에서 냉각장치 도입이 지연되어 2021년 내 저에너지 빔 인출은 무산되었다. #
- 2021년 12월, 저에너지 가속장치가 완공되었으며 이는 세계 8번째다. 그리고 빔 인출은 2022년으로 다섯 번째 연기되었다. #
- 2022년 1월, 사업단을 연구소로 변경할 예정을 밝혔다. #
6.2. 중이온가속기연구소
- 2022년 7월, 기초과학연구원(IBS)은 중이온가속기연구소 초대 소장으로 홍승우 전 성균관대 물리학과 교수를 선임했다고 밝혔다. #
- 2022년 8월, 홍승우 소장이 취임했다. 3년의 임기 내 목표를 1단계로 저에너지 가속장치구간 빔인출, 2단계로 고에너지 가속장치 구축으로 삼았다. #
- 2022년 9월, 2025 국제핵물리학컨퍼런스(INPC)를 대전에 유치 성공했다. #
- 2022년 9월, 대형연구시설 구축 땐 사업관리 전담조직이 제도화되었다. #
- 2022년 10월, 저에너지 가속구간 첫 번째 빔인출을 시험 성공했다. #
- 2022년 11월, KBSI에 대형연구시설구축지원단이 출범했다. 대형연구시설의 전문 지원체계로 효과적 구축 지원을 목표로 삼았다. #
- 2022년 12월, 나머지 전단부 모듈의 빔인출도 성공해, 이로써 전단부 가속장치 22기가 모두 문제없이 작동했다. #
- 2022년 12월, 1단계 구축을 완료했다. 선행 연구ㆍ개발(R&D) 협약을 체결했다. 선행 R&D와 단계별 구축으로, 고에너지 구간의 세부 계획을 준비한다는 방침이다.
- 2023년 봄, 중이온가속기연구소의 영문 명칭이 Institute for Rare Isotope Science(IRIS)로 정해졌다. 희귀동위원소의 발생 및 가속을 통해 새로운 과학적 발견을 강조한 명칭이다.
- 2023년 4월, 첫 라온과학자문위원회를 구성했다. 라온과학자문위원회에서 참여한 세계적 석학이 언론과 인터뷰를 하였다. # #
- 2023년 5월, 가속기 저에너지 전체 가속구간에 걸친 빔 시운전에 성공했다. # (SCL3)
- 2023년 6월, 저에너지 구간(SCL3)의 인출된 빔을 사용한 첫 실험에 성공했다. 다양한 빔 실험을 통한 장치 성능 검증과 최적화를 거친 뒤 이용자에게 제공할 예정이다. #
- 2023년, 2025년까지 선행 R&D를 추진하고 있다. 세계 최고 수준의 성능에 도달하기 위해 앞으로도 기간과 인력이 필요하여, 이와 함께 가속기 활용 지원 사업, 가속기에 관한 인력 양성 사업도 병행하고 있다.
- 2023년 8월, 대전 신동지구에 위치한 라온 연구소의 견학을 위해 단체 방문 프로그램을 조건부로 운영하기 시작했다. #
- 2023년 9월, 제17회 2023 우주 속의 원자핵 국제심포지엄(NIC)을 개최했다. #
- 2023년 하반기, 에너지 이슈가 누적되면서 모든 대형연구시설이 영향을 받았다. #
- 2023년 12월, 라온 연구소의 운영(전기료 등) 예산안이 확정되고 #, 정책 방향을 위한 간담회를 가졌다. #
- 2023년 12월 ~ 2024년 1월, 국내외 이용자들을 대상으로 저에너지 빔을 활용한 실험 제안서를 받았다. # 2024년부터 세계의 과학자들이 중이온가속기를 이용하기 위해서 대전 신동을 방문할 것으로 예상된다.[12]
- 2024년 2월, 충남대학교와 신동지구에 바이오메디컬 클러스터 구축을 위한 업무 협약을 체결했다. #
- 2024년 3월, 첫 활용프로그램자문위원회(PAC)를 구성하고 실험 제안서를 심사했다. # 자문위에 참여한 석학이 언론과 인터뷰를 하였다. #
7. 관련 시설
7.1. 기관
유관 기관- 과학기술정보통신부
- 한국연구재단
- 기초과학연구원
- 한국기초과학지원연구원
- 국가연구시설장비진흥센터
- 연구개발특구진흥재단 #
구축/활용 관련 기관
7.2. 학계 및 연구소
- 라온 이용자협회 # [15]
- 기초과학 및 응용 연구 관련
- 고려대학교
- 극한핵물질연구센터 (CENuM, 핵물리학 전문 연구 그룹) [16]
- 숭실대학교
- 우주물질연구소 (OMEG)
- KoALICE / KCMS (CERN 한국 그룹)
- 부산대학교
- 충남대학교 (신동캠퍼스, 충남대학교병원) [17]
- 가속기 관련
7.3. 기업
7.4. 기반 시설 / 정주 환경 개선
7.5. 국외의 중이온가속기 목록
- 일본(RIKEN / RIBF)
- 독일(GSI / FAIR)
- 미국(MSU / FRIB, NSCL)
- 중국(IMP / HIRFL)
- 프랑스(GANIL / SPIRAL 2)
- 유럽(CERN / HIE-ISOLDE)
- 캐나다(TRIUMF / ISAC-II)
8. 기타
연구소가 가지고 있는 잠재력이 매우 많다. 예를 들면 연구소 내부에 전국으로 산재된 핵데이터를 한곳으로 모은 국가핵데이터센터를 구축하거나, kisti이 가지고 있는 초고성능 컴퓨터 및 여러 가지 데이터 인프라와 궁합이 맞아서, 종합적이고 체계적인 데이터 관리가 필요해 보인다. 대한민국의 학계에서는 검출기를 제대로 만들기를 원하고 있다. 가속기 산업계에서는 가속기 부품을 시험평가 하는 시설과 장비구축을 바라고 있다. 여러 가지 방법으로 잠재력을 끌어 올릴 수 있다. 대한민국 핵물리학 기준이 세계의 기준이 되길 희망해보자.[1] Institute for Rare Isotope Science[2] 지번주소는 신동 651[3] 2016년 6월 23일 이후로 업로드가 멈췄다. 이후 홍보영상은 IBS 유튜브에서 올리고 있다.[4] 2011년 시작된 RAON은 약 1.5~2조원. 2022년 시작된 한국형 위성항법시스템(KPS)은 3.6조원이므로, 이 타이틀은 넘어가게 되었다.[5] 119번 우누넨늄[6] 기사에는 Kr이라고 잘 못 나왔는데 이건 크립톤이다.[7] In-flight Fragmentation: 빔 쪼개짐에 의한 희귀동위원소 빔 생성[8] Isotope Seperation On-Line: 표적 쪼개짐에 의한 희귀동위원소 빔 생성[9] Rare Isotope Science Project[10] 이휘소 교수의 제자인 강주상 교수의 제자이다. 다만 주 연구분야가 가속기 물리학과는 거리가 있다보니 이래저래 말이 많았다는 모양. 이전에는 암흑물질 탐색 실험을 주도했었는데 단장으로 부임하면서 김영덕 세종대 교수에게 자리를 넘겼다.[11] RAON의 예산이 1조원이 늘어날 동안 국제과학비즈니스벨트 전체 예산은 6000억원 늘어난 것을 생각하면 다른 분야가 4000억원 손해를 입은 셈이 된다.[12] 그동안 대한민국 연구자와 이용자들이 국외로 나가서 다른 나라 시설을 잠시 이용하고 돌아오는 방식으로 연구했다. 대한민국의 연구자들도 국내에서 할 수 있게 된 것이다.[13] 2018년 부설기관으로 '라온 바이오 융합의학연구원'을 계획했으나 2020년 백지화되었다. # 이후 2022년, 윤석열 대선후보가 라온과 연계한 '중입자 가속기 암치료센터' 설립을 공약하며 구상이 부활했다. #[14] 부산 기장군 2024년 말까지 준공 예정[15] 위 라온 활용협력센터와 홈페이지를 공유하지만, 활용협력센터는 IBS 산하의 기관이고, 이용자협회는 학계다.[16] 고려대학교가 주관 연구기관이며, 홍병식 교수가 센터장이다. 홍병식 교수 연구실은 서울 본캠퍼스에 있다. #[17] 2027년 이후 예정 #[18] 과학기술정보통신부 지원으로 2027년까지 국내 중이온가속기, 방사광가속기 등의 구축ㆍ운영 인력 확보를 위해 석ㆍ박사급 전문인력을 양성을 진행하고 있다.#[19] 고려대 세종캠퍼스는 국내 유일의 가속기학과 교육프로그램과 가속기 시험시설(고려대학교 세종캠퍼스)를 활용한 교육을 담당한다. 주관 교육기관:고려대학교(세종), 참여 기관(10):고려대학교(서울), 과학기술연합대학원대학, 서강대학교, 서울대학교(빔라인), 성균관대학교, 연세대학교, 충북대학교, 청주대학교, 한양대학교, 한국과학기술원[20] 포항공과대학교 연합체는 포항가속기연구소 일부 장비를 활용한 현장 실습 기반의 가속기 인력양성을 추진한다. 주관 기관:포항공과대학교, 참여 기관(6):광주과학기술원, 동국대학교(경주), 부산대학교, 서울대학교(가속장치), 울산과학기술원, 조선대학교[21] 철거[22] 대전 유성구 신동ㆍ둔곡 지구에 약 100개의 기업이 입주하였다.[23] 2025년 예정#[24] 기반 시설, 주택, 교통, 공원ㆍ녹지, 도시 계획 등