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포항 4세대 방사광가속기 완공, 세계 3번째로 ‘X-선 레이저’성공

2016-07-271,203

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POSTECH이 미국, 일본에 이어 세계 3번째로 최첨단 4세대 방사광가속기로 꿈의 빛, X-선 자유전자 레이저를 발생시키는데 성공했다. 포항 4세대 방사광가속기는 시운전 착수 2개월 만에 0.5nm 파장의 X-선 자유전자 레이저 발생에 성공했다.

지난 6월 14일 새벽에 최초의 X-선 레이저가 관측되었으며, 외부 전문가검증위원회(위원장 권면 등 7인)가 29일 현장을 방문하여, X-선 레이저의 에너지 스펙트럼, 파장, 펄스 등 기본성능을 검증함으로써, 4세대 방사광가속기의 모든 장치가 성공적으로 정상 작동함을 공식 확인했다.

시운전이 시작된 후 자유전자레이저 발생까지 미국(LCLS)은 2년(‘07~’09), 일본(SACLA)은 4개월(‘11.2~’11.6)이 걸렸으나, 포항 4세대 방사광 가속기(PAL-XFEL)는 불과 2개월(‘16.4~’16.6) 만에 성공했다. X-선 자유전자레이저는 기존 3세대방사광 보다 1억배(햇빛의 100경배) 밝아서 물질의 미세구조를 나노단위까지 관측할 수 있고, 3세대 보다 1/1,000 짧은 펄스폭(20펨토초)으로 물질의 현상을 펨토초(10-15) 시간 단위까지 분석이 가능하다.

이 빛을 이용하면 단분자 단백질이나 살아있는 세포의 움직임을 실시간으로 분석할 수 있게 되어 획기적인 신약개발에 활용되고, 신물질․신소재 분석을 통한 원천기술 확보, 친환경에너지 개발, IT·반도체 소자산업, 의료분야 등 다양한 산업발전에 기여할 것으로 기대된다.