미래창조과학부는 4일 국내 최초로 영하 271도 (2K) 극저온 냉각장치를 개발했다고 밝혔다. 이번 개발은 기초과학연구원 중이온가속기 건설구축사업단과 산업체의 협력을 통해 이뤄졌다.
이번에 개발된 기술은 진공상태인 초전도 가속관 내부를 최적의 온도조건인 영하 271도(2K) 상태로 만드는 것이다. 이는 국가 신성장거점인 국제과학비즈니스벨트 내 중이온가속기의 성공적 구축에 필수적인 기술이다.
초전도 가속관은 전기에너지를 이용해 양성자, 우라늄 등 다양한 중이온을 광속(30만㎞/s)에 가깝게 가속하는 원통형 진공관이다.
사업단은 2013년 중반부터 지난해 3월까지 초유체 헬륨을 생성해 초저온ㆍ저진공 상태에서 누출 없이 보관이 가능한 대용량(30W) 냉각장치를 자체 설계했다. 초유체 헬륨은 진공상태의 가속관 내부를 냉각하는 냉매다.
올해 6월까지 국내 산업체들과 함께 장치제작과 시스템 설치, 예비시험 등을 마치고 최근 이를 활용한 2K 실험을 국내 최초로 성공했다.
현재 초유체 헬륨의 대량 생성 기술은 프랑스·독일·미국·일본 등 10개국 정도만 보유하고 있다.
미래부는 이번 극저온 냉각장치 개발 및 실험 성공으로 압력 제어 기술과 열 차폐 설계 분야의 국내 기술 수준이 진일보하게 됐다고 평가했다.
미래부 관계자는 “극저온 냉각장치 제작기술을 우리도 보유하게 됨으로써 중이온가속기 구축비용 절감과 국산화 제작에 참여한 국내 업체들의 해외진출 효과를 동시에 달성할 수 있을 것으로 보인다”고 말했다.
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