국내에서 X-선 자유전자레이저((X-ray Free Electron Laser, XFEL)로 우주 탐사에 나서는 등 최첨단 연구가 시작된다.

UNIST(총장 정무영)가 22일과 23일 양일간 ‘UNIST X-선 자유전자레이저 활용 국제 워크숍(UNIST XFEL Science International Workshop)’을 열고 X-선 자유전자레이저를 이용한 우주탐사 연구를 시작한다.

신태주 UNIST 연구지원본부 교수는 “4세대 방사광가속기라는 범국가적인 거대장치를 적극적으로 활용하기 위해 UNIST에서 자발적으로 마련한 워크숍”이라며 “이 장치에서 생산되는 XFEL을 사용할 연구자를 육성하는 데도 목적이 있다”고 말했다.

X-선 자유전자레이저(XFEL)는 4세대 방사광가속기에서 만들어지는 ‘꿈의 빛’이다. X-선이므로 투과력이 높은데다 아주 짧은 시간(펨토초, 10-15초) 동안 태양보다 100경(1016)배 밝은 빛을 낸다. 이런 특징 덕분에 기초과학 및 응용과학의 다양한 연구에 활용될 수 있다.

이번 워크숍에서는 독일의 막스플랑크연구소, DESY 연구소, 일본의 이화학연구소(RIKEN), 미국의 LCLS 등에서 세계적인 가속기 및 X-선 실험 전문가 7명이 연사로 참석한다. 국내에서도 4세대 방사광가속기 구축 추진단장인 고인수 POSTECH 물리학과 교수 및 한국방사광이용자협회 회장인 노도영 GIST 교수 등 5명의 전문가가 주제 발표에 나설 예정이다.

신태주 교수는 “한국, 미국, 일본, 유럽의 XFEL 전문가들이 UNIST에 모여 첨단시설인 XFEL을 소개하고 미개척 첨단 연구의 공동 활용 방안도 모색할 것”이라며 “포항가속기연구소의 PAL-XFEL이 일반 연구자에게 개방되는 2017년부터 적극적으로 활용해 신약, 반도체, 배터리, 디스플레이 등 응용산업에서도 성과를 내도록 기여할 것”이라고 말했다.

한편 UNIST 고에너지 천체물리 연구센터(센터장 류동수)는 XFEL을 이용한 우주 물질 연구를 계획 중이다. 류동수 UNIST 자연과학부 교수는 “우주의 극한 환경에서 수소나 헬륨처럼 전자가 1~2개만 남아 있는 고전리 이온(highly charged ions)에서 나오는 분광선도 XFEL을 이용하면 초고해상도로 측정할 수 있다”며 “이런 관측 자료를 이용하면 X-선을 방출하는 천체의 물리적 환경도 추적 가능하다”고 설명했다.

UNIST XFEL 국제 워크숍은 앞으로 주기적으로 개최될 예정이다. 이를 통해 국내 XFEL 전문가를 육성하고, 이 분야를 세계적으로 선도해나가는 기반을 마련하려는 취지다.

정무영 UNIST 총장은 “울산-포항 고속도로 개통으로 울산과 경주, 포항이 연구개발 분야에서도 힘을 모으기 위해 노력하고 있다”며 “XFEL 활용 연구는 기초과학 기술 분야에서 실질적으로 협력하는 구체적인 사례가 될 것”이라고 전망했다.