요르단, 중동 최초 입자가속기 가동 예정

- 1억 달러 프로젝트에 중동 9개국, 옵저버 등 25개국 참여 중 -  

- 우리업계, 초정밀 부품·기계 공급 적극 추진해야 -

암만 서북부 Allan에 위치한 중동 싱크로트론연구소(SESAME)

자료원: SESAME 홈페이지   

□ 강한 빛을 만드는 싱크로트론, 기술강국으로 가기 위한 필수 코스

 ○ 19세기 말부터 급격한 과학기술의 발달로 인류는 육안으로 볼 수 있는 한계를 벗어나 적외선,자외선, X-Ray 등 눈에 보이지 않는 빛까지 다룰 수 있게 됨. 그리고 20세기를 거쳐 통신, 의학, 에너지, 물집분석,가공 등 다방면에 걸쳐 비약적인 성과를 내며 문명의 진보를 이루었음.

 ○ 물체를 볼 수 있어야 다룰 수 있듯이 소립자를 강력한 전기장 혹은 자기장 속에서 가속시켜 다양한 빛을 발생시키는 장치(입자가속기)를 통해 물질을 정밀 분석할 수 있게 됐음. 한 마디로 입자가속기는 '매우 비싼 전구'라고 할 수 있는데, 이 비싼 전구는 의학, 화학, 환경공학, 에너지, 지질학, 물리학, 고고학 등 다방면에 응용됨.

 ○ 기초과학 분야에 속하는 입자가속기는 워낙 시설 투자비가 많이 들고 과학기술력이 축적돼야 하기에 거대 자본투자가 가능한 미국에 최초 설치된 이래 구미권과 일본 등 선진국에만 설치됐음. 기술 선진국을 꿈꾸는 개도국은 반드시 넘어야 하는 관문임. 입자가속기는 기술이 진보되면서 사이클로트론(Cyclotron)을 거쳐 싱크로트론(Synchorotron)으로 진화했는데, 전기장과 자기장의 세기를 조정해 입자의 속도를 가속하고 궤적을 유지시킬 수 있음. 싱크로트론은 우리나라를 비롯 중국, 브라질, 인도, 대만, 태국에도 설치돼 해당국의 과학기술 발전을 이끌고 있음. 싱크로트론은 2015년 현재 전 세계 19개국에 60대 이상 설치됐고, 투입 대비 성과가 뛰어나다고 각국이 인식해 앞으로 더 많이 설치될 전망임.

 ○ 과학에 별 흥미가 없는 사람이라도 간혹 해외토픽을 통해 '힉스입자 검출'이나 '빅뱅(Big Bang) 재현'을 위한 대형 강입자 충돌기(Large Hadron Collider: LHC)에 대해 들어본 적 있을 것임. LHC는 두 입자를 빛의 속도에 가깝게 가속하고 충돌시켜 물질의 기본구조를 알아내기 위한 시설로, 어느 한 나라에서 담당하기에 벅찬 엄청난 예산과 인력이 필요하기에 UNESCO에서 인류 번영을 위한 국제공동연구 목적으로 설치했음. LHC는 입지 선정단계에서 국제분쟁이 없고 과학기술과 경제가 발달했으며, 공동 연구 협조분위기가 형성된 곳을 검토해 스위스 제네바로 결정됐음.

□ 중동 공동 연구의 산실을 꿈꾸는 중동 싱크론연구소(SESAME)

 ○ 지금도 시리아 내전과 IS준동, 예멘내전,팔레스타인 사태 등 세계의 화약고로 불리며 분쟁이 끊이지 않는 중동이지만, 과학기술의 공동개발을 통한 국제협력과 인류번영을 목적으로 CERN과 같은 시설이 중동에도 설치될 예정임.

 ○ 일찍이 1980년대 파키스탄 출신의 물리학자(1979년 노벨 물리학상) 압두스 살람 박사가 중동지역에도 CERN과 같이 국제 공동연구를 통한 역내 협력을 주창해, 여러 중동지역 과학계와 UNESCO 등 국제기구 관계자의 줄기찬 노력이 있었음. 앞서 한국, 싱가포르 등 개도국이 싱크로트론 설치를 통해 기술진보를 이룬 길을 요르단 정부도 따라가기 위해 많은 애를 썼고, 요르단이 연구소 땅과 건물을 제공하는 조건으로 중동 과학 응용 실험 싱크론트론 연구소(Synchrotron Light for Experimental Science and Applications in the Middle East: SESAME)가 설치됐음. 2003년 1월 초에 열린 연구소 착공식에 압둘라 2세 요르단 국왕(오른쪽 아래)과 당시 UNESCO 총장(일본 고이치로 마쓰우라 박사, 왼쪽)이 참석하기도 함.

중동 싱크로트론 연구소 착공식(2003.1.6.)

자료원: SESAME 홈페이지   

 ○ 요르단 수도 암만에서 서북쪽 35㎞ 떨어진 Allan에 위치한 연구소에 설치된 싱크로트론은 전자빔 저장 링 길이가 133m에 달하며, 총 투자비 1억 달러가 투입됐음. 독일에서 기증한 Bessy I 저장링과 부스터 싱크로트론(booster synchorotron)을 기반으로 했으며, 2009년 7월 14일 전자빔을 방출하는데 성공했음. 이 연구소는 싱크로트론 시설 업그레이드 작업 중으로, 빠르면 2016년 말이면 재가동할 수 있다고 함.

중동 싱크로트론연구소(SESAME)의 빔라인 배치도

자료원: SESAME 브로슈어

□ 중동 싱크로트론 연구소(SESAME) 개요

 ○ 이 연구소는 UNESCO가 요르단 정부에 위탁해 2009년에 설치된 국제 과학기술 연구소임. 연구소 명칭 SESAME는 알리바바와40인의 도적에 나오는 주문인 열려라 참깨(Open Sesame)를 연상시키는데 과학기술을 통한 중동 평화와 번영을 목적으로 함. 창립 취지문에도 이 연구소에서 개발된 기술은 군사적 목적으로 전용을 금지하고 개발기술은 공유하는 것을 지향한다고 밝힘. 2015년 현재 회원국의 면면을 보면 과거 서로 전쟁을 치르고 여전히 분쟁 중인 나라도 포함돼 있음. 그만큼 과학기술을 통한 중동국가 간 협력을 보여주고 있어 가히 중동의 CERN을 지향한다고 할 수 있음. 아래 그림은 이 연구소 회원국 9개국을 보여주고 있음.

자료원: SESAME 브로슈어

 ○ 연구소의 옵저버로는 중동 외 16개국으로 미국, 유럽, 러시아, 중국, 일본 등이 있는데 아쉽게도 우리나라는 아직 포함돼 있지 않음. 이 연구소가 MOU 맺고 있는 기관 목록에도 구미, 중동, 대만 등은 있으나 아직 우리나라 기관과는 맺은 바 없음.

 ○ 옵저버 국가가 우리 관련 산업계에 갖는 의미는 이 연구소의 입찰에 참가자격이 없다는 점임. 연구소의 입찰 관련 설명자료에는 다음과 같이 입찰초청서를 받는 곳은 회원국과 옵저버국에 제한된다는 점을 명확히 하고 있음.

  - "장비 구입 입찰초청서는 회원국과 옵저버국 내의 제조업체와 계약기관에 한정한다" (invitations to tender for the purchase of equipment and supplies is limited to manufacturers and contractors located within the territories of Members and Observers.)

 ○ 싱크로트론은 1억분의 1㎝나 수억 볼트의 에너지를 다루기 때문에 휨자석, 고주파진공기, 방사광 차폐기, 검출기, 전원공급장치 등 다양한 구조물들이 조화를 이루어야 함. 스위스 CERN에서도 실험 도중 이상 발생으로 약 1년 넘게 입자가속기를 수리한 적이 있는 비싸고, 까다로우며, 거대한 종합예술 기계임.

□ 시사점

 ○ 요르단은 예산 부족으로 상하수도 시설은 물론 도로 차선도 명확하지 않은 곳이 많지만, SESAME 연구소를 통해 요르단은 물론 중동의 과학기술을 비약적으로 발전시키는 계기가 될 것임. 현재 이 연구소에는 약40명의 연구진이 저장링을 새로 디자인하고 있으며, 2015년 현재 근무자는 200명 이상임. 빔라인(beam line)이 추가 설치되면 연구소 종사자는 최소 1000명에 달할 것으로 예상됨.

 ○ 연구소 소장(president)은 유럽 CERN 출신의 영국인이며, 부소장은 요르단과 이스라엘 과학자가 각각 1명씩 맡고 있어 중동 역내 협력의 모범을 보여주고 있음. 중동국가들은 SESAME 연구소가 중동지역을 떠나는 고급인력 유출(Brain Drain)을 막는 강력한 수단이 될 것으로 보고 있음.

 ○ 우리나라는 요르단 과학기술대(JUST) 부지에 연구용 원자로 건설(2016년 7월경 완공 예정)을 통해 중동 진출의 교두보를 마련한 바 있으며, 민자 발전소(IPP 2, 3) 준공 등 프로젝트 경험이 많음.

 ○ 우리 산업계는 정밀가공기술이 발달해 CERN의 강입자가속기에 들어가는 초고정밀의 철제구조물을 비롯, 검출기, 초전도자석 등을 공급해 기술력이 풍부한 만큼 요르단에 설치될 싱크로트론 구조물 시장에 관심을 가져야 함. 우리 정부 관련 부처도 SESAME 프로젝트의 옵저버국가 자격을 얻도록 노력해 국내 업계가 입찰자격을 갖도록 관련 분야의 민관학계의 전폭적인 노력이 필요함.

자료원: 중동 싱크로트론 연구소(SESAME), 요르단 Venture지 및 KOTRA 암만 무역관 자료 종합