신형식 기초연 원장, 오창 방사광가속기 구축 성공 다짐…"소부장 기술자립 노력"

신형식 한국기초과학지원연구원 원장. [사진=한국기초과학지원연구원 기자간담회 영상 캡처]

한국기초과학지원연구원(KBSI, 이하 '기초연')이 오창 다목적 방사광가속기 구축 주관기관으로서 소재·부품·장비(이하 '소부장') 기술자립을 넘어 다양한 산업에 활용 가능한 다목적 방사광가속기를 성공적으로 구축하겠다고 강조했다.

기초연은 20일 온라인 기자간담회를 통해 소재·연구장비 국산화 전략 추진현황, 국산 연구장비 활용랩 운영, 연구산업생태계 조성, 연구장비운영 인력양성 등 성과와 방사광가속기 구축 성공의 포부를 밝혔다.

신형식 기초연 원장은 "일본 수출규제를 기회로 소부장 기술자립을 위한 국가적 노력에 발맞춰 국산화기술이 경쟁력을 확보할 수 있도록 노력하고 있다"라며 "2027년 완공될 다목적 방사광가속기 구축은 과학기술의 새 도약이 될 것"이라고 말했다.

방사광가속기는 일반 현미경으로 볼 수 없는 미세물질의 세계를 정밀하게 분석할 수 있는 일종의 관측장비다. 전자를 빠르게 가속해 발생하는 '방사광'을 활용한다. 한국 핵심 주력 산업인 반도체·디스플레이를 비롯해 신소재, 에너지, 바이오·제약 등 미래 산업 가치 창출을 위한 기반과 동력을 제공한다. 소재 경쟁력을 갖춘 일본이 지난 2019년 한국의 반도체 제조·가공 공정에 핵심적인 주요 소재 수출을 제한해, 당시 소부장 독립을 위한 방사광가속기 구축 논의가 급물살을 탔다.

기초연은 지난 2015년부터 독자 기술 개발과 국산화 연구를 수행해 왔고 오는 2027년 완공을 목표로 구축되는 오창 다목적 방사광가속기 구축 사업 추진 과정에서 가속기 기획연구, 신산업 육성 기획 등을 추진해 왔다. 해외 주요국은 방사광가속기 인프라를 반도체 등 첨단산업에 활용해 성과를 얻고 있는 가운데, 한국에서도 삼성전자와 SK하이닉스 등 주요 반도체 기업과 소재 분야 협력사들이 이 방사광가속기를 활용한 부가가치를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
 

충북 오창 다목적 방사광가속기 조감도(예시). [사진=과기정통부 제공]

이날 간담회에서 기초연은 지난 19일 오창 다목적 방사광가속기 구축 주관기관으로 지정된 것을 계기로, 기초과학과 여러 산업에 활용 가능한 방사광가속기를 성공적으로 구축해 소부장 기술자립과 과학기술 강국으로의 발돋움에 기여할 계획이라고 밝혔다. 기초연은 지난 2017년부터 보급형·선도형·세계최초 등 계획으로 분석과학기반 연구장비개발사업을 추진해 왔다. 2018년과 작년, 두 차례 국가과학기술연구회(NST) 선정 '출연연 10대 우수연구성과'에서 과학기술정보통신부 장관상에 선정되기도 했다.

김해진 박사 연구팀은 지난 1월 화학연, 성균관대 등과 공동연구를 통해 안전하고 변형이 자유로운 '전고체 이차전지' 개발에 성공했고, 웨어러블 기기용으로 실용화·상용화하기 위한 후속 연구개발을 시작했다. 장기수 박사 연구팀이 지난 2016년 개발한 세계 최초 '공초점 열반사 현미경'은 레이저 빛을 이용해 마이크로 전자소자의 내외부 발열을 볼 수 있는 장비로, 2018년 시판돼 대학·연구기관에 널리 도입돼 외산장비를 대체한 우수 사업화 성과 사례로 소개됐다.

박승영‧최연석 박사 연구팀은 전자석 기반 물성측정장비 제품군 7종을 상용화해 전문기업에 기술이전을 마쳤다. 현재 물성측정 프로브, 자기장 안정화 기술 등 후속연구를 통한 추가 기술이전을 추진하고 있다. 한철수 박사 연구팀은 저전압 투과전자현미경의 수요 증가에 대응한 보급형 투과전자현미경의 국산화를 목표로 지난 2015년부터 연구개발을 시작해 국내 최초 30kV 투과전자현미경을 자체 개발했고, 오는 2025년까지 60kV 투과전자현미경을 개발한다.

최명철 박사 연구팀은 3차원 질량분석에 필요한 클러스터 이온빔 장치를 국내 최초로 개발해 최첨단 외국산 이온빔과 동일한 수준의 정밀도를 확보했다. 오는 2025년까지 유기물반도체·디스플레이(OLED)와 생체시료분석이 가능한 질량분석기를 개발 중이다. 이병섭 박사 연구팀은 지난 6월 고려대와의 공동연구로 고려대 세종캠퍼스 중이온가속기에서 국내최대 중이온 빔 전류를 인출하는 14Ghz ECR 이온원을 확보했다. 가속기 성능 향상을 위한 후속연구를 수행하며, 관련 인재양성 및 연구에 활용할 예정이다.

기초연은 상용화 진입장벽을 낮추기 위한 노력으로, 국산장비 성능과 신뢰성 평가를 위한 국산장비 활용랩을 지역센터 포함 총 4곳에서 운영 중이다. 국산장비 무상 활용 서비스를 제공해 인식을 개선하고 경쟁력 확보를 통해 국내외 판로를 개척할 계획이다.

연구장비 전문인력 양성을 위해 지난 2013년부터 ‘연구장비분야 전문인력 양성사업’을 수행하며, 장비운영 노하우를 집중 교육해 맞춤형 인력을 양성해왔다. 그간 734명의 전문가를 배출했고 중 551명이 관련분야 연구장비기업에 취업하도록 도왔다.

현재 건설중인 연구산업지원동을 내년까지 구축완료해 국산장비활용랩 역할을 확대하고, 연구장비 개발과 전문 운영인력 양성, 성능평가·인증, 보급확대 등을 체계화한다. 국산연구장비산업 육성 및 활성화를 위한 총괄관리 역할을 수행해나갈 계획이다.
 

(왼쪽 위부터 시계방향으로) 전고체 이차전지의 성능시연 장면, 공초점 열반사 현미경, 기체클러스터 이온빔장치 시제품, 텅스텐 필라멘트 투과전자현미경. [사진=한국기초과학지원연구원 제공]