표준과학원 기초과학 지원센터(신춘 과학계 순방:4)

◎플라스마 융합 「한빛장치」 연내 설치/기체 1천만도까지 가열해 「제4의 물질」 생성/“차세대 에너지원”… 레이저·반도체 개발에 필수

흔히 제4의 물질이라고 불리는 플라스마.

대덕연구단지내의 한국표준과학원 기초과학지원센터(소장 박병권)는 플라스마 연구에 있어 국내에서 선진국수준의 기초연구가 가능하도록 할 초대형 국가공동 연구시설인 「한빛장치」의 설치작업이 한창이다.

이 「한빛장치」는 미국 매사추세츠 공과대학(MIT)으로부터 기초과학지원센터에 장기임대형식으로 이관된 플라스마융합장치 「타라」(빛의 신)를 바탕으로 개조,개선하여 설치되고 있는것. 지난 83∼85년 미 에너지성이 6천5백만달러를 들여 완공,85∼90년까지 MIT에서 플라스마연구에 쓰였던 세계적 기기인 「타라」가 한국에 이전 설치됨으로써 이의 성능등을 알고 있는 일본과 미국의 유수대학등이 벌써부터 연구결과 공동활용을 제의하는등 세계의 관심이 쏠리고 있다.

95년부터 이 장치가 가동되면 현재 서울대·과기원·원자력연구소등 국내 연구실에 흩어져 있는소형 플라스마시설과 인력의 시스템화가 이뤄져 플라스마 기초기반기술을 조속히 확보할수 있으며 해외 선진연구기관과의 교류는 물론, 차세대 「꿈의 에너지원」이라고 불리는 플라스마 핵융합로의 복합기술개발을 국책과제로 연구할 수 있을 것으로 보인다.

플라스마란 원래 의학용어로 「잘 알 수 없는 상태」,즉 혼돈을 가리키는 말로 사용되었다.

그러나 현대 물리학에서 플라스마는 고체·액체·기체외의 또 하나의 물질상태를 가리킨다.액체에 에너지를 가하면 기체가 되는 것처럼 기체에 매우 큰 에너지를 가하면 일상적으로는 흔히 볼 수 없는 상태인 원자핵과 핵이 분리된 상태에 이르게 된다.바로 이 상태를 플라스마라고 부르고 플라스마 핵융합로의 실현가능성을 전망케 하는것. 「한빛장치」가 설치될 기초과학지원센터내 기기실은 길이35m 너비20m에 지하1층 지상4층의 규모.

이 기기실은 기초과학연구를 위해 만든 공간 중에서는 국내 최초로 천장이 높은 하이베이방식으로 설계된 특수동이다.특히 이번에 가동에 들어가게 되는 플라스마융합장치는모든 기기가 컴퓨터에 의해 통제되며 중앙통제실에서 한사람의 연구원만으로도 모든 작업이 가능하다.이 장치가 가동되면 전자레인지처럼 고주파를 발생시켜 몇분만에 섭씨 1천만도까지 기체를 가열시켜 플라스마 상태를 만들고 강력한 자기장을 형성시켜 그 속에 플라스마를 가두어 놓는다.

플라스마 프로젝트 책임연구원으로 89∼91년까지 MIT 플라스마융합연구소의 책임연구원과 객원교수를 지냈던 이경수박사(기초과학지원센터 공동연구기기부 부장)는 『우주를 이루는 물질의 99.99%가 플라스마상태로 되어 있어요.그런데도 플라스마연구라고 하면 실용성이 전혀 없는 학문으로 여기는게 안타깝습니다.엑시머레이저기술·고온정밀세라믹가공·우주왕복로켓·반도체 등 첨단과학기술을 발전시키기 위해서도 플라스마연구가 선행돼야 합니다』라고 강조한다.

그는 『우리나라가 세계 최고의 반도체생산국이라지만 그 반도체를 제작할 수 있는 원천기술이 없어 장비 일체를 일본에서 들여오고있습니다.반도체생산에서 정밀한 반도체 생산을 위해서는 플라스마로깎아주지않으면 안되는데 우리는 일본에서 수입 해오고있어 고부가가치를 얻을수 없는것이죠』산업기술의 밑바탕이 되는 기초과학의 중요성을 역설했다.<고현석기자>