◎“21세기의 에너지원” 핵융합/“75년 첫 연구후 급속한 발전… 2040년 기술개발 완료/방사능 없는 2세대 DD연료는 1백억년 사용 가능”/“한국과 연구협력 약정 체결… 훌륭한 파트너 될것” 포항 방사광가속기 건설에 이어 또 하나의 국가 거대과학 연구개발사업인 핵융합연구가 본격적인 출발을 앞두고 있다.미국 프린스턴 대학의 「플라즈마 물리연구소」(PPPL)는 세계 3대 토카막 핵융합 실험로 가운데 하나를 운영하고 있는 미국 최고의 핵융합 전문 국립연구소. 지난 6월 기초과학지원연구소(소장 최덕린)와 연구협력 약정을 맺고 한국의 핵융합 연구에 적극적인 협력의사를 밝힌 바 있는 이 연구소를 찾아 로널드 데이비드슨 소장(54)을 만났다.데이비드슨 박사는 핵융합 발전의 실현성에 대한 일부의 부정적 시각을 비과학적인 것으로 일축하고 『핵융합기술은 컴퓨터칩 기억용량의 경이적인 발전보다도 훨씬 급속한 진전을 이룩하고 있다』고 강조했다. ­핵융합 연구의 지금까지 성과는. ▲75년부터 토카막 핵융합로를 통한 본격적인 연구를 시작한 이래 눈부신 발전을 했다.예로 우리 연구소의 토카막 핵융합 실험로(TFTR)는 93년 12월 3천㎾의 열에너지 발생에 성공했다. 94년 11월에는 섭씨 5억도의 고온과 1만㎾의 열에너지를 내는 기록을 세웠다.5억도는 태양 온도의 3배에 달하는 온도다.열에너지발생량 1만㎾는 20년전에 비하면 1억배 이상 증가한 것이다.에너지문제의 영원한 해결을 위한 핵융합연구의 1차적인 목표는 이미 달성된 셈이다.앞으로는 순간적인 상태가 아닌 정상상태에서 지속적인 고에너지 발생연구가 새로운 과제다.미국·유럽·일본·러시아가 공동으로 건설하려 하고 있는 국제 열 핵융합 실험로(ITER)는 이러한 기술의 종합적인 실증로가 될 것이다. ­ITER는 건설시기가 2005년에서 2010년으로 연기되는등 진통을 겪고 있는데 이는 핵융합기술이 현실성이 없기 때문이 아닌가. ▲이는 전적으로 4대 추진 주체중 미국과 러시아의 재정형편에 기인한 것이지 기술적인 문제가 아니다.사실 석탄등 에너지원이 풍부한 미국은 핵융합로 개발이 급할게 없다.그렇기 때문에 재정적자 해결에 골머리를 앓고 있는 미국정부의 1차적인 예산삭감 대상이 된 것이다.하지만 자원이 부족한 일본은 매우 적극적이다.일본은 미국보다 먼저 핵융합 발전을 실현하는 국가가 될지도 모른다. 현재 국제적인 계획은 ITER에 이어 2025년에는 상업적인 핵융합 발전소의 모델이 될 DEMO장치를 거쳐 2040년 정도면 기술적인 문제는 끝날 것으로 예상된다. ­핵융합의 상업성 여부에도 논란이 있는데. ▲그것은 각종 에너지자원 매장량과 에너지 소비량을 생각해보면 자명해지는 일이다.현재 비율로 가면 유류는 앞으로 60년 이내에 고갈될 것이며 천연가스,석탄,우라늄등 다른 자원도 2백년이면 고갈될 것으로 예상된다.그러나 2040년까지 인류인구는 2배,에너지소비는 3배 증가할 것이란 예측이 있고 보면 핵융합 발전의 당위성은 분명해진다.핵융합연료인 DT(삼중수소가 필요한 연료)는 1백만년,DD(중수로 이뤄진 연료)는 1백억년 가량 쓸 수 있어 무한정하다고 할수 있다. ­핵융합 발전은 무공해라고 하는데 어떤 수준인가. ▲사실 제1세대 DT연료는 원료 자체(삼중수소)가 방사성 동위원소이고 핵융합반응때 극소량이긴 하지만 방사능을 발생시킨다.하지만 제2세대 연료인 DD연료를 사용하는 핵융합 반응이 실용화되면 이 문제도 근원적으로 해결되므로 핵폐기물 걱정은 할 필요가 없다. ­한국은 오는 2001년까지 정상상태 운전이 가능한 선진국수준의 차세대 초전도 토카막 핵융합 연구장치를 개발할 계획을 갖고 있다.한국의 기술수준을 어떻게 보는가. ▲한국의 포항공대와 서울대학,대덕과학기술연구단지와 산업계등을 이미 둘러보고 왔다.플라즈마 물리학분야의 연구인력이 두텁게 형성돼 있고 G7프로젝트 계획등을 통한 정부와 과학자들의 연구의지도 강렬해 우리의 좋은 협력파트너가 될수 있다고 생각한다. (데이비드슨 박사는 프린스턴대 출신의 물리학박사로 메릴랜드대 교수,미국 에너지부 핵융합에너지국장,MIT 플라즈마연구센터 소장등을 거쳐 91년부터 PPPL 4대소장으로 재직하고 있는 플라즈마 핵융합 이론의 권위자이다. ◎미 플라즈마 물리연구소는…/토카막실험장치 보유… 핵융합 첫 성공/5억도 초고온·1만㎾ 에너지 창출/연구원 550명… 한국과학자 5명 활약 「플라즈마 물리연구소(PPPL)」는 미국 에너지부가 건설과 운영을 전액 지원하고 프린스턴대학이 운영을 하는 국립연구소이다.소속학과가 천체물리학과인 것이 다소 이색적인데 이는 연구소의 역사를 알면 쉽게 이해가 된다. 이 연구소의 설립자는 천문학자인 라이먼 스피처교수.스피처교수는 1951년 성간 공간에 존재하는 고온의 희소가스를 연구하던 중 핵융합에 매료돼 8자 모양의 자장튜브에 플라즈마를 밀폐시키는 장치를 생각해 냈다. 그는 이를 「별제조기」(스텔라레이터)라 명명하고 미국 원자력위원회에 연구비를 신청,핵융합 연구를 개시하기에 이르렀다.핵무기개발 프로젝트였던 맨하튼프로젝트의 하나로 시작된 이 연구는 58년 평화적 목적으로 일반에 공개된다. PPPL은 유럽공동연구토러스(JET),일본의 JT­60U에 이어 세계 3위 규모의 토카막 핵융합실험장치(TFTR)를 갖고 있으며 소속 과학자와 엔지니어 숫자만도 5백50명에 이른다.1982년 완공된 TFTR은자기밀폐식 토카막장치로 5억도의 초고온과 1만㎾의 핵융합 에너지창출에 성공했다. 한국의 핵융합 연구계획은 선진들의 연구가 주춤할 때 20 01년까지 초전도 핵융합 기초기술을 닦아놓은 뒤 20 10년 ITER계획에 진출하자는 「틈새전략」이라고 할 수 있다.PPPL 역시 이같은 한국의 전략에 적극 동조,지난 6월에는 공동연구에 합의한 바 있다.

◎공기중 비산화물 취급 길열려 공기중에서는 제조 불가능한 각종 반도체,초전도체,광학,전자재료등 첨단소재 제조를 가능케 해주는 단결정(물성이 매우 균질한 광물의 결정)성장장치가 국내에서 처음으로 개발됐다. 부산대 유전체 물성연구센터(소장 장민수)는 11일 백금도가니에 광물을 녹인 뒤 광물의 단결정 씨앗을 담가 씨앗을 천천히 끌어올리면서 성장시키는 단결정 성장장치를 개발했다고 밝혔다. 이 장치는 용기속이 진공인 기존장치와는 달리 아르곤과 같은 불활성 기체 분위기에서 단결정을 성장시키기 때문에 각종 비산화물 결정은 물론 인체에 유해한 물질도 취급할수 있어 다양한 조성을 가진 유전성 단결정을 제조할수 있다. 유전체란 절연체이면서 전기장이 가해지면 양극과 음극의 분극성이 나타나는 재료로 컨덴서등에 사용되고 있으며 최근 압전소자,기억소자,초전도소자,광학소자 등으로 그 용도가 크게 늘어나고 있다. 유전체 물성연구센터는 최근 우리진공(주)에 관련기술을 이전,성장장치생산에 착수했으며 지금까지 선진국에서 약 1억8천만원 정도에 수입하던 것을 4천만원선에 공급할수 있을 것으로 기대된다. 한편 연구센터는 이 장치를 이용해 SLN(스트론튬·리튬·니오븀 산화물),KTP(칼륨·티타늄·인 산화물),LBO(리튬·붕소 산화물)등 40여종의 단결정을 육성하는데 성공했다고 밝혔다.이 가운데 특히 SLN은 유전체 물성 연구센터가 세계에서 처음으로 인공적으로 성장시키는데 성공한 광물로 레이저의 광원으로 사용하면 출력이 2배로 높아지는등 비선형적 광학특성이 뛰어난 것으로 알려졌다.

◎선도 기술사업 새 과제 선정/과기처 정부는 올해부터 오는 2001년까지 정부·민간연구비 7천4백34억원을 투입,고선명TV용 주문형 반도체,핵융합기술등 7개 기술을 G7프로젝트(선도기술개발사업) 신규과제로 추진키로 했다. 8일 과기처가 확정,발표한 G7프로젝트 제2단계 신규과제는 ▲주문형 반도체(통산부) ▲차세대 평판표시장치(통산부) ▲의료공학기기(복지부) ▲초소형정밀기계(통산부)등 제품기술 4건과 ▲차세대초전도 핵융합로(과기처) ▲감성공학(과기처) ▲민·군겸용기술(과기처)등 기반기술 3건이다. 주문형 반도체는 99년까지 1천25억원의 민·관연구비를 투입,HDTV용 반도체개발을 목표로 하고 있으며 차세대 평판표시장치는 2001년까지 1천8백20억원을 쏟아 55인치급 컬러표시장치(PDP)를 개발할 계획이다. 또 의료공학 개발사업은 2001년까지 1천7백39억원을 들여 영상진단및 계측치료기기·인공장기·재활기기등을 개발할 계획이며 차세대 핵융합로과제는 2001년까지 1천5백억원을 투입,세계 4대수준의 초전도토카막 핵융합 플라즈마 실험장치를 개발하는 게 목표다. G7과제는 2001년까지 해당기술을 G7국가수준에 진입시킨다는 목표 아래 추진되는 국가연구개발사업으로 2단계 신규과제는 이달 중순 관계부처 공동으로 일괄공고한 뒤 이달말까지 세부과제 선정평가를 거쳐 본격연구에 착수된다.

◎「차세대 핵융합연구장치」 건설 정부는 오는 2000년대 초까지 총 1천2백억원을 투입,「꿈의 에너지」로 불리는 핵융합 분야에서 세계 4대 선진국 기술수준에 진입하는 것을 목표로 범국가적인 연구개발사업을 추진하기로 했다. 과학기술처는 18일 「국가 핵융합 연구개발 추진계획」(안)을 통해 이같이 밝히고 과학기술계 등의 의견수렴과정을 거쳐 최종계획을 확정한 뒤 오는 10월부터 연구에 착수하겠다고 밝혔다.이 사업이 확정되면 포항가속기 건설사업 이후 최대 기초과학 연구개발사업이 된다. 연구계획에 따르면 1단계로 올해부터 오는 2001년까지 1천2백억원을 투입,핵융합연구의 주 장치인 「차세대 콤팩트형 초전도 토카막 핵융합연구장치」를 설계·건설하고 2002년부터 2010년까지는 중간진입의 2단계로 토카막 핵융합장치의 최적 운전기술과 전류구동및 가열기술,진단·제어기술의 세계수준을 달성함으로써 핵융합연구의 세계 4대 선진국 지위를 확보한다는 것이다. 과기처는 1·2단계 연구를 통해 국내 연구수준이 세계수준에 도달하면 오는 2010년부터는 ITER등 대형 국제 공동연구과제에 선진국과 동등한 자격으로 참여,세계 핵융합연구개발의 본류에 직접 진입할수 있게 될 것이라고 내다봤다. 현재 핵융합연구의 해외동향을 보면 세계 4대 핵융합장치들이 21세기 초에 장치의 수명이 끝나고 2010년부터는 미국·일본·유럽·러시아등 4개국이 건설을 추진중인 핵융합실증로인 ITER이 가동에 들어가 핵융합 연구가 한차원 도약하게 된다.

◎한국기술연,세계4번째로 자기공명 단층촬영장치(MRI­CT)의 핵심부품인 초전도자석이 미국 일본 영국에 이어 세계 네번째로 국내에서 개발돼 초고가 의료장비인 MRI의 국산화를 기대할 수 있게 됐다. 한국전기연구소 초전도응용연구사업팀(팀장 유강식 박사)은 16일 직경이 21㎝에 동작전류가 1백70A,중심자장이 2테슬러(자력의 단위,1테슬러는 1만 가우스) 규모의 MRI용 초전도 자석개발에 성공했다고 발표했다.이 자석은 자장의 발생을 위한 코일,이 코일을 액체헬륨 온도에서 초전도 상태로 만들어 주기 위한 극저온 용기,자석을 영구전류모드로 운전하기 위한 영구전류스위치,초전도 코일을 사고로부터 보호하기 위한 보호저항 등으로 구성돼 있다. 전기연구소는 오는 99년까지 상용화급 전신용 제품을 개발,국내외 시장개척에 나설 계획이다.

◎“교육예산 삭감땐 미국장래 어둡다”/눈앞의 이익 얻으려 「국가기반」 허물어선 곤란 8일 거행된 미국 하버드대졸업식에서 네일 L 루덴스타인총장은 치사를 통해 현재를 대학재정의 위기상황이라고 규정하고 어떤 상황에서도 국가의 기반을 이룩하는 과학연구와 고등교육에 대한 투자는 지속돼야 한다고 강조했다.르네상스 문학의 대가인 그의 졸업식사를 간추려 소개한다. 우리는 지금 국가가 새로운 지식과 이해를 창조시키는데 앞장서야 하는 중요한 전환점에 도달해 있습니다.워싱턴의 결정은 이 나라의 미래연구와 미래교육에 지대한 영향을 미칠 것입니다. 하버드는 지난 53년 DNA구조 발견 뿐아니라 컴퓨터,마이크로웨이브,플래스틱,광섬유,레이저디스크,초전도체,기상통신위성등의 발전에 있어 혁혁한 공헌을 했으며 암,심장질환,정신병치료에도 발전의 원동력이 됐습니다. 이러한 계속적인 발전의 추진력은 대학과 연방정부간 반세기 이상 지속돼온 협력이었습니다.이런 상호협력은 우리 대학을 과학에 있어서 타의 추종을 불허하게 만들었습니다. 그러나 지금 우리나라의 분위기는 지난 날과 많이 달라져 있습니다.오늘날 우리는 대학이 과연 무엇을 할수 있는가에 대해 회의적 시각을 갖게 됐습니다.우리는 장기적 투자와 해결 방식에 인내하지 못하고 있습니다.더욱이 우리 마음대로 쓸 수 있는 재정자원은 과거보다 더 억제돼 있으며,또 어떻게 이 부족한 자원을 사용해야 될지 어려운 선택의 기로에 놓여 있습니다.그런 환경 속에서 특히 기초연구는 심각한 처지입니다. 지난 반세기 동안 이룩한 업적은 발견과 이해가 우리 모두에게 실제적 이익을 항구적으로 가져다 줄 것이라는 국가적 확신의 결과입니다.지금은 경제,국제,건강,인종관계,기술 분야에서 우리 능력으로는 풀기 힘든 복잡한 문제가 날로 늘어나는 시대입니다.따라서 우리는 우리와 국가경제의 힘의 원천이 된 국가의 기본적 투자와 공약을 포기할 여유가 없습니다. 문제는 많은 사람들이 오늘날 연구와 교육에 있어서 그런 투자를 할 여유가 우리에게 있는지 묻고 있다는 것입니다.우리 앞에 항상 놓여진 기본적 질문입니다.그러나 우리가 진정으로 물어야 할 것은 우리에게는 과연 그런 투자를 할 여유가 정말로 없는가 하는 것입니다. 당장의 예산 삭감은 그렇게 큰 영향을 주지 않을 것으로 자위할 수 있지만 10년 혹은 20년 후에는 전반적으로 상당한 영향을 가져다 주는 것을 느낄 것입니다.지금 조금만 개선하면 되는 것을 나중에 가면 엄청난 대가를 치러야 하는 것입니다.의회와 행정부에서도 이를 잘 이해하고 있습니다.그러나 페니실린을 발견한 알렉산더 프레밍이 50년전 이 자리에서 하버드 졸업생들에게 『준비하지 않는 마음은 뻗쳐오는 기회의 손을 보지 못한다』고 한 말을 유념해야 할 것입니다.중요하고 새로운 지식은 활력적인 작업과 준비된 마음의 상상력에서 나옵니다.그것은 모든 개인이 융통성을 가지며 자연과 세계에 대해 새로운 것을 발견한 자신들의 직관과 통찰력이 지지받는 자유스러운 연구 분위기에 좌우됩니다. 2차세계대전 이후 미국에서의 고등교육은 전보다 더 접근이 쉬어졌습니다.교육기회의 중요성에 대한 우리 사회의 확신은 재능과 활력이 있는 사람들에게 지속적으로 문호를 개방했습니다.재정적으로 취약한 사람들에게도 문호는 열렸습니다.재정적으로 어려운 학생들을 돕는 약속은 지난 50년동안 미국사회가 달성한 특별한 업적중의 하나입니다. 과학 연구의 사례처럼 발전에의 열쇠는 학생,그 가족 그리고 재정헌납자 뿐아니라 교육기관과 정부간의 강력한 동반자적 관계입니다. 우리는 지금 중요한 교차로 선상에 다달았습니다.시계를 거꾸로 돌릴 수 있는 제안들이 지금 워싱턴의 테이블에 놓여 있습니다.재정도움에 있어서의 매우 생산적인 투자와 교육에의 투자는 아주 고민스럽다는 신호가 나오고 있는 중입니다.대학생이 되는 순간부터 이자를 부과하기 시작하겠다는 생각은 학생들의 부채를 더해 줄 뿐입니다.산학협동같은 프로그램처럼 대학이 중심이 되는 프로그램의 원조를 삭감하거나 동결하겠다는 제안과 펠 그랜트 프로그램을 동결시키겠다는 제안은 혼란만 가져다 줄 뿐입니다. 우리는 이와 같거나 유사한 현상들이 결코 나타나지 않도록 해야 할 것입니다.50년전 당시 코난트 총장이 『광범위한 교육에의 접근은 이 자유국가의 근간을 보장한,미국 민주주의가 창조한 위대한 도구』라고 졸업식장에서 말했습니다.그는 자유을 지키기 위해 목숨을 바친 하버드 졸업생들의 희생을 존중할 것을 약속했습니다.우리는 이 중요한 순간에 그 약속을 저버려서는 안될 것입니다.우리는 앞으로의 50년동안 우리가 교육에서 분담해야 하는 몫을 이행해야 합니다.

◎기초과학 협력확대 합의 한·중 양국은 한·중 기초과학교류위원회를 설립,기초과학분야의 협력을 확대하고 중국에서 추진중인 HT­7U 초전도 토카막 핵융합연구장치 건설사업에 한국이 참여키로 하는등 과학기술협력을 확대해가기로 했다. 구본영 과학기술처차관과 방한중인 중국의 덩 난(등남) 국가과학기술위원회 부주임은 28일 과학기술처 상황실에서 열린 회담을 통해 이같이 합의하고 95년 APEC과학기술장관회의의 북경개최및 96년도 이 회의의 한국개최도 양국이 적극 지지하기로 했다. 과학기술처에 따르면 한·중 기초과학교류위원회는 한국과학재단과 중국 자연과학기금위원회에 설치돼 수학,물리,생명과학,화학,재료과학,지구·우주과학분야에서 공동연구및 세미나를 수행하게 된다.또 중국과학원 산하 1백23개 연구기관과 한국의 정부출연연구기관의 연구사업도 확대,중국과학원산하 연구소에서 개발된 기술의 응용연구및 상업화연구개발을 수행하기로 했으며 한·중 과학기술협력을 산업협력으로 연계 발전시키기위해 한·중 산업기술정책 세미나도개최하기로 했다. 과학기술처와 중국국가과기위가 공동주최하는 산업기술정책 세미나는 95년 5월중 서울에서 1차회의를 연 후 96년도에는 북경에서 2차세미나를 갖는등 양국의 산업기술및 첨단과학기술 정책에 대한 심도있는 내용들을 상호발표하고 실시경험도 교류하게 된다.

◎높은 압력으로 초전도체 합성 등 물질 성질 바꿔/1천5백만 기압 이용 수소금속 개발경쟁 치열 탄소를 압축해 합성다이아몬드를 만드는 고압공법은 이미 시장 규모가 10억달러를 넘는 유망산업으로 각광을 받고 있다.하지만 높은 압력을 가해 물질의 성질을 바꾸는 「고압연금술」은 무궁무진한 상업화 가능성과 과학적 진리탐구의 수단으로서 여전히 과학자들의 뜨거운 연구대상이 되고 있다. 비즈니스 위크 최신호에 따르면 고압연금술에 대한 높은 관심은 지난 87년 미국 휴스턴대 추 교수가 해면기압의 1만8천배에 달하는 고압을 가해 구리 바륨 란탄 산소 혼합물의 초전도체를 합성하는데 성공함으로써 촉발됐다.과학자들은 극도의 높은 압력이 물질의 상태를 변화시키는데 주목,물질을 해체하고 화학적 결합을 재구성하는데 이를 이용하고 있다.『단지 물질을 압축하는 것만으로도 물질의 범위를 최소한 3배이상 확대시킬 수 있다』는 게 「신연금술」의 저자인 로버트 헤이즌 박사의 얘기다. 기체가 안정된 금속성 크리스털로 압착될 수 있다면 상온에서 초전도를 실현 할 수 있게 될지도 모른다.이산화 실리콘으로 이뤄진 초경유리는 로켓의 앞유리로 사용될 수 있을 것이다.금속형태의 수소는 고밀도의 화학에너지 축적으로 현존하는 로켓연료의 30배이상 효율을 낼 수 있을 것으로 과학자들은 보고 있다. 이와같은 막대한 압력을 얻게 해주는 실험장비는 20㎝도 안되는 크기의 다이아몬드 모루(압착대)다.이처럼 실험규모가 작은 탓에 생산물 또한 온스당 1백만분의 1정도로 적은 것이 상업화 측면에서 이 연구가 지니는 약점이다.또한 많은 물질들은 압력이 해제될 경우 정상상태로 돌아가버린다.이 때문에 새로운 고압물질연구는 기업보다는 코넬대·하버드대·UC버클리 등 대학실험실과 미국과학재단 지원으로 고압연구센터를 구성한 카네기·프린스턴·스토니브루크 뉴욕주립대 연구소들에서 주로 이뤄지고 있다. 지난해 5월에는 러시아및 프랑스과학자들이 탄소60으로 다이아몬드보다 강한 물질을 개발했다고 발표,고압연구자들을 흥분시켰으나 여전히 샘플량의 문제는 해결하지 못했다. 물질압착은 강도만을 변화시키는게 아니다.수소와 같은 기체압착은 전자를 활성화시켜 수소를 우수한 전기전도체로 전환시킨다.또한 활성이 없는 헬륨을 질소와 결합시키기도 하고 무색의 산소를 적·황·녹색면을 가진 크리스털 형태로 만들기도 한다.1천5백만기압이 넘는 압력을 가해 초전도 수소금속을 만드는 분야는 가장 치열한 경쟁을 벌이고 있는 분야로 카네기연구소와 하버드대가 맞서고 있는 상태. 이밖에도 고압연구는 별과 행성들의 구성상태,지진의 근원 탐구와 금 은등 광맥의 형성기전을 밝히는 연구들에도 활용되고 있다. 아직까지 고압연구분야는 세계굴지 기업들의 참여를 끌어내지는 못하고 있다.하지만 과학자들의 노력이 빛을 볼 조짐은 보이고 있다.추교수는 최근 초전도물질을 증발기체형태로 저장하는 방법을 개발,산업적 규모의 초전도물질 합성에 희망을 주고 있는 대표적인 인물이다.

◎4월21일 대전 원자력연서 준공/순수 우리 기술로 설계 제작/방사성 동위원소 첫 생산/포항 방사광가속기와 상호 보완/안전성 “최고”… 첨단소재 개발기대 과학은 세계화로 가는 큰 길이다.한국과학계가 새해를 맞아 세계화를 위한 힘찬 준비를 하고 있다.지난해 세계 5번째의 제3세대형 방사광가속기가 포항공대에 준공된데 이어 올해는 세계에서 손꼽히는 다목적 연구용 원자로 하나로가 우리 기술로 설계,건설돼 가동직전 단계인 초임계상태를 눈앞에 두고 있다. 광복 50주년사업의 중요한 부분이기도 한 하나로는 현재 핵연료를 장전하기에 앞서 시험운전을 하고 있으며 과학의 날인 오는 4월21일 김영삼대통령이 참석한 가운데 대전 한국원자력연구소(소장 신재인)에서 성대한 준공식을 가질 예정이다. 하나로사업은 지난 85년 한국원자력연구소에 의해 시작됐다. 지금까지 총공사비만 해도 9백30억원이 투입된 하나로는 열출력 30Mw를 자랑하는 세계에서도 손꼽히는 연구용 원자로다. 현재 58개국에서 총 3백3기의 연구용 원자로가 가동되고 있으며 이중하나로는 열출력면에서 세계 7위를 차지한다.우리보다 열 출력면에서 앞선 나라로는 프랑스·중국 등이 있지만 이들 원자로는 가동을 시작한지 거의 30년 이상이나 돼 원자로의 평균수명이 26년인 점을 감안할때 몇년내에는 폐쇄 될 예정으로 있다.게다가 선진국에서는 원자력발전소를 새로 짓지 않는 추세여서 연구용 원자로에 대한 관심이 점차 감소하고 있는 실정이다. 한국원자력연구소 다목적연구로 건설추진본부장 남장수박사는 『하나로가 가동되는 올해부터 2025년까지의 기간은 해외 주요 연구로가 폐쇄될 예정이라 벌써부터 영국·캐나다등에서 연구 의뢰가 들어오고 있다』고 말했다. 하나로가 가동도 되기 전부터 세계 과학계의 관심을 모으고 있는 이유는 관련분야의 최첨단기술이 집중되어 있고 선진국의 어떤 원자로보다 더 다양한 응용분야를 가지고 있기 때문이다. 다목적원자로인 하나로의 완공에 따라 그동안 외국에서 수입해왔던 방사성 동위원소의 국내 생산이 가능해진다.따라서 암·백혈병 등의 진단과 치료에 쓰이는 동위원소를 비싸게 외국에서 수입하지 않아도 된다는 뜻이다. 이밖에 하나로에서 생산되는 중성자빔을 통한 연구로 고온초전도체·형상기억합금 등 최첨단 소재를 개발하는데도 이용되며 「중성자 래디오그라피」를 이용하면 우주·항공분야에서 쓰이는 복잡한 기계들에 대한 비파괴검사도 가능하게 된다. 특히 하나로는 최근 준공식을 가진 바 있는 포항방사광가속기와의 상호보완성을 가지게 된다. 포항방사광가속기연구소 소장 이동령박사는 『포항방사광가속기와 하나로는 비슷한 연구도 하나 상호 보완적 역할을 할 수 있다. 두 설비가 비슷한 시기에 완공된다는 것이 중요하고 국내과학계에서 상당히 뜻깊다』고 밝히고 있다. 예를 들어 생체분자의 구조규명 등 유전공학분야에 필요한 광원을 포항방사광가속기로부터 제공받을 수 있고 가속기가 만들어 내지 못하는 중성자를 하나로 원자로가 공급해 기초물리학 연구에 도움을 받을 수도 있다.두 연구소는 앞으로 실무협력팀을 만들어 구체적인 교류를 시작할 것으로 알려졌다. 하나로의 특징은 독특한 한국형 설계방식이라는데있다.고도의 안전개념을 사용한 개방수조형 혼합노심으로 가동중에 실험장치에 접근하기가 쉽고 냉각재는 경수를,중성자의 반응속도를 늦추는 감속재로는 중수를 사용했다.또 실험목적에 따라 핵연료 배치,실험공의 크기조절 등 노심구조를 변형시킬 수 있는 가변형 노심방식을 채택했다. 현재 우리나라에는 모두 3기의 연구로가 있다.한국원자력연구소가 서울에서 운영하고 있는 트리거 마크2(열출력 2백50외), 트리거 마크3(열출력 2Mw)의 2기와 순수 교육용으로만 이용되고 있는 경희대의 AGN201(열출력 0)이 그것이다.그러나 이들 연구로는 소형원자로로서 교육·기초연구·일부 방사성동위원소의 생산 등에는 이용되고 있으나 열출력이 너무 낮아 이용에 제한이 많으며 원자력 실용화 기술개발에는 활용되지 못하고 있는 실정이다. 국제원자력기구의 정기적인 점검을 받게될 하나로는 안전장치면에서도 세계정상급 원자로에 비해 손색이 없다.안전장치 및 계통은 1천년에 한번정도 고장이 날까 말까 할 정도로 엄격하게 설계된 동시에 제어계통으로 한쌍의 동일한 컴퓨터에 의해 자동제어되도록 해 운전원의 실수에 의한 사고를 방지할 수 있도록 했다. 또한 방사성물질을 포함하는 모든 공정설비들은 두께 1·2m의 콘크리트방에 설치해 실험종사자들이 방사선에 노출될 위험을 없앴다.원자로 건물자체도 완전히 밀폐된 가운데 항상 외부압력보다 약간 낮은 압력을 유지하도록 해 방사성물질이 외부로 확산되지 않도록 하고 있다. 하나로의 안전성은 핵연료 처리방식에서도 쉽게 알 수 있다.북한이 지난 79년에 건설한 5Mw급 시험발전로가 핵연료로 금속우라늄을 쓰는 반면 하나로는 우라늄·실리콘·알루미늄의 화합물을 쓴다.따라서 핵폭탄을 제조할 수 있는 플루토늄의 연간 생산량도 하나로가 6백g에 불과한 반면 북한의 시험발전로는 7㎏이나 된다.사용후 연료를 처리하는 방법도 하나로가 30년간 수조에 저장한 후 영구처분을 하는 반면 북한의 시험발전로는 수조저장직후 재처리를 하는 것으로 알려져 있다.따라서 고순도 플루토늄의 생산이 가능해진다. 다목적연구로 하나로는 지난해 12월7일 준공식을 가진 포항방사광가속기와 함께 우리나라를 아시아 과학의 중추적인 위치로 상승시키는데 큰 몫을 할 것으로 벌써부터 기대를 모으고 있다.

◎“과기인력 확보가 세계화 과제”/김 대통령 21세기를 향한 첨단 과학기술의 새 장을 열 포항방사광가속기(PLS)가 준공됐다. 포항방사광가속기연구소(소장 이동녕)는 7일 상오 김영삼대통령과 김시중과기처장관,김숙희교육부장관,장수영포항공대총장 등 각계인사가 참석한 가운데 경북 포항시 지곡동 포항공대내 연구소 현장에서 준공식을 가졌다. 개국이래 과학부문의 단일사업으로서 가장 큰 규모로 진행된 가속기 건설로 우리나라는 자외선에서 초자외선 적외선 강X선까지 다목적의 방사광을 얻는 대형 빛공장을 갖게 됐다. 정부가 5백96억원,포항제철이 8백64억원,기타 40억원등 모두 1천5백억원을 투입,7년만에 건설이 마무리됨으로써 한국은 세계에서 다섯번째로 제3세대 방사광가속기를 보유한 나라가 됐다. 포항방사광가속기는 지난 88년부터 91년 3월까지 개념설계를 끝내고 지난해 9월말 20만평의 부지중 6만5천평에 연면적 1만1천7백평의 건물이 완공됐으며 지난 8월말 기계설치가 끝났다. 지난 10월 목표에너지인 20억전자볼트에 도달함으로써 건설이 끝난 방사광가속기는 현재 방사광을 생산하기 위한 시운전 및 전자빔 길들이기 작업이 진행중이며 내년 8월부터 본격적으로 이용자에게 방사광을 제공하게 된다. 방사광가속기에서 나오는 방사광은 물리·화학 등 기초과학분야는 물론 생명공학·환경공학·의학 등의 응용분야,256MD램이상의 초고집적회로 제작,미세로봇 제작,초전도체·고온세라믹 등의 신소재개발,AIDS 등의 치료약 개발에도 활용된다.방사광가속기연구소는 이용자가 현재 약 2백명 정도로 오는 2000년에는 1천여명선으로 증가할 것으로 전망하고 있다.

◎중성자 산란기술 개발/응집물질의 구조 규명/2차대전후 원자로 건설의 “이론적 토대”/배기가스 정화·바이러스 분석에 응용 올해 노벨물리학상을 공동 수상한 미국의 클리포드 G 슐박사(79·MIT대 물리학교수)와 캐나다 버트램 N 브록하우스박사(76·맥마스터 물리학교수)는 중성자산란기술(스케터링)을 개발,고체및 액체의 원자구조를 구명해낸 공로를 인정받았다. 중성자산란기술이란 원자의 한 부분인 전기적 중성 전하를 띠는 중성자가 다른 원자와 부딪힐 때 그 운동방향과 운동량을 측정해 입자의 결정구조를 알아내는 방법을 말한다. 이들이 중성자산란기술을 이용해 응집물질의 구조를 밝혀냄으로써 2차대전후 미국과 캐나다에서 이뤄진 첫 원자로 건설에 중요한 이론적 바탕이 됐다. 구체적으로 브록하우스는 중성자 광분법을,슐은 중성자 회절기술을 개발했는데 현재 이 기술들은 세라믹 초전도체와 자동차 배기가스 정화시설등에 활발히 이용되고 있다.이밖에 이기술은 X­레이나 전자현미경으로 볼수 없는 구조의 식별을 가능케해 중합체의 탄성연구와 촉매반응을 통한 기체 배출물 제거,바이러스의 구조 분석등에도 광범위하게 활용되어지고 있다. 지난 60년대말 캐나다 초크리버 핵연구소에서 브록하우스와 공동연구를 수행했던 서울대 김종찬교수(물리학)는 『이들이 사용한 열중성자는 에너지가 1천분의1전자볼트로 보통 중성자 보다 속도가 훨씬 느리며 원자크기의 파장을 갖고 있어 고체의 구조등을 밝히는데 좋은 물질이 된다』고 말했다.그는 또 『이들이 40년대 말∼50년대 초 북미의 원자로 제작에 참여하면서 핵 분열시 나오는 열중성자가 자석성질을 갖는등 고체의 연구에 좋다는 것을 처음으로 밝혀냈다』고 덧붙였다.한편 국내에서 제작중인 대덕연구단지내의 연구용 원자로 「하나로」에도 이런 실험장치를 설치할것으로 알려지고 있어 이장치가 완성될 경우 국내에서도 중성자 산란실험이 활성화될것으로 기대되고 있다.

◎제조이론 실용화 성공… 양산 길 열어 고려대는 6일 세계 최초로 상온에서도 전류를 손실없이 반영구적으로 흐르게 할 수 있는 초전도체 제조이론을 실험을 통해 입증했다고 밝혔다. 고려대 기초과학연구소(소장 최영상교수)와 생산기술연구소(소장 전해수교수)는 그동안 과학기술처로부터 위탁을 받아 초전도체 개발연구를 벌인 결과 「통계역학적 방법에 의한 초전도이론」에 따라 상온에서도 초전도현상을 일으키는 실험에 성공,초전도체 양산의 길을 열게 됐다고 말했다. 연구책임자인 최동식교수는 『그동안 상온에서도 초전도체를 개발할 수 있다는 점이 학계에 발표된 적은 있으나 이론이 정립돼있지 않아 실용화되지 못했다』면서 『이번 실험성공으로 초전도체 제조이론이 입증돼 대량생산 가능성을 높이게 됐다』고 밝혔다. 초전도체란 전기저항을 제로상태가 되게 하여 전류가 손실되지 않고 반영구적으로 흐를 수 있도록 하는 물체로서 지금까지 개발된 초전도체는 절대온도 1백25도(섭씨 영하1백48도)이하에서만 초전도현상이 가능했다.

◎비밀기지 상호공개… 「핵데탕트」 시동/고온초전도체 등 첨단기술 공동연구/뉴멕시코대선 군사기술 민수화 집중 연구/위성용 핵발전기에는 「러」 기술 활용/체르노빌·스리마일 「쓰라린 경험」 공유… 안전기술 교류도 외국특파원들의 로스 앨라모스 방문기간중 현지 「앨버커키 저널」 1면에는 기자들의 관심을 끄는 두건의 기사가 함께 실려 있었다. ○작년 「아자머스16」 방문 머리기사로는 올드리치 애임스(52) 미CIA(중앙정보국)요원이 러시아에 중요 국가기밀을 팔아넘겨오다 2중간첩 혐의로 체포됐다는 얘기가 실려있었고 바로 그 아래는 이곳 뉴 멕시코대학이 러시아와 우크라이나의 핵기술을 민수용으로 전환시키는 코디네이터 역할을 맡게 됐다는 기사가 게재돼 있었다.이대학은 미국정부가 지원하는 3천5백만달러로 이들 국가들이 가지고 있는 핵및 군사기술을 민수용 기술로 상업화하는 작업을 지원하게 된다는 것이었다.공교롭게도 대조적이고 상징적인 두개의 기사가 같은날 나란히 보도된 것이다. 기자들이 핵기지인 로스 앨라모스의 브래드버리 과학박물관에 갔을때 전시실 한복판에는 러시아의 핵과학자들이 이곳을 방문해 미국과학자들과 함께 찍은 기념사진과 미국과학자들이 러시아의 핵기지 「아자머스16」을 방문해 촬영한 기념사진이 나란히 걸려 있었다. ○40여년 소핵병기 개발 아자머스16이란 모스크바 동남방에 위치한 옛소련의 비밀핵기지로 미국의 로스 앨라모스와 대칭되는 곳이다.미국보다 3년 늦은 1946년 출범,아자머스16에는 그동안 1만7천여명의 소련과학자들이 모여 소련의 핵병기등 첨단군사기술을 개발해 냈던 곳이다.16이란 숫자를 붙인 것은 이런 기지가 여럿 있는듯 위장하기 위한 것이었고 실은 소련에는 핵기술개발기지가 아자머스 하나 뿐이었던 것으로 확인됐다. 미국과 러시아간의 새로운 시대를 상징적으로 보여주는 이들사진 바로 옆벽면에는 북한이 남침을 개시했음을 알리는 1950년 6월25일자 「시카고 선데이 트리뷴」지 1면과 한반도에 휴전이 성립됐음을 알리는 1953년 7월27일자 「워싱턴 포스트」지 1면이 나란히 걸려 있었다. ○“6·25개발” 신문도 게시 핵무기와 직접 관련이 없는 이런 기사를 왜 이곳에 내걸려 있는지가 적이 궁금했다.안내인에게 까닭을 물었으나 그도 모르겠다는 대답이었다.굳이 상상력을 발휘해 보면 「한국전」때 핵무기를 사용할 뻔한 몇번의 고비가 있었기 때문이 아닌가 하는 것이었다.핵을 사용하고 싶은 유혹이 있었고 핵전의 위험때문에 정전이 성립됐다는 상징성을 보여주려 했는지도 모를 일이다.그때는 이미 소련도 핵을 갖고 있었다. 일단의 미국과학자들이 러시아의 아자머스16을 방문한 것이 93년 9월이었다.그리고 그 답방으로 러시아의 과학자들이 로스 앨라모스를 찾은 것은 같은해 11월이다.아직 기간이 짧아 양국간에 구체적인 핵기술협력의 성과가 나타난 것은 없다. ○극고온 자장발전기도 그러나 그동안에도 핵안전문제엔 상당한 수준의 정보교환이 있었던 것으로 알려져 있다.러시아는 체르노빌 원자력발전소 방사능 누출사고,미국은 스리마일 아일랜드 원전사고라는 공동의 쓰라린 경험들을 갖고 있다.핵의 민간부문 이용도가 높아짐에 따라 핵안전관련기술은 대단히 중요하고또 상업적 전망도 좋은 것으로 알려져 있다.두나라가 우선 공동연구할수 있는 분야로 극고온자장발전기 개발,고온초전도체연구 등이 검토되고 있다. 뉴 멕시코의 국립필립연구소는 위성전문연구소다.군사적 목적의 첩보위성이든 민간부문의 각종 위성이든 전기를 계속해서 공급하는 문제가 난제중의 난제로 꼽힌다.그런데 이 분야 연구에 러시아가 미국보다 앞서 있었던 모양이다. ○1천말불에 2대 도입 위성의 좁은 공간에서 소형 핵발전기를 이용해 전기를 장기간 공급하는 고도의 기술이었다.미국은 러시아와의 오랜 교섭 끝에 92년 발전기 2대를 1천3백70만달러에 사들이는데 성공했다.요즘 필립연구소는 러시아에서 사온 이 핵발전기의 성능을 계속해서 실험하고 있었다.하나는 정상적인 상태에서,다른 하나는 진공상태에서 실험하고 있다. 이곳의 한 과학자는 지금까지의 성능테스트 결과가 만족할만 하다고 밝힌다.그래서 4대를 추가로 사들이는 교섭을 진행중이라는 것이다.성능실험까지 해보았으니 직접 만들면 어떻겠느냐는 질문에 원리를 알았다고 해도이 분야 기술에는 러시아가 앞서 있기 때문에 사서 쓰는게 경제적이라는 대답이었다. ○“양국협력 엄청난 변화” 그러면서 그는 미국의 자동차회사가 일본의 도요타자동차 등에서 부품을 사서 쓰는 것이나 마찬가지라고 주석을 달았다.그때 한 일본기자가 일본이 미국에서 전투기를 사다쓰는 비유는 어떻겠느냐고 농을 건네자 그는 『아주 적절하다』고 답변했다. 반세기 동안이나 적대국이었던 미국과 러시아가 그것도 가장 민감한 군사기술분야에서까지 함께 연구하고 협력하는 시대가 됐다.엄청난 변화를 실감한다.

◎중,반도체 등 기초과학분야 세계수준/김 대통령 방중계기로 과기교류 늘듯 김영삼대통령의 일본과 중국방문은 과학기술교류에도 큰 영향을 미칠것으로 보인다.대통령의 방중을 앞두고 중국의 과학기술 수준및 우리와의 교류 가능성등을 알아본다. 중국은 약 1천만명의 과학기술인력과 5천여개의 연구기관등을 갖고있다.중국의 과학기술은 두얼굴을 갖고있다.92년 2월 중국은 자체개발한 장정2호로 호주의 상업위성을 발사해줄 정도로 항공우주분야에서 앞섰다.이외에도 ▲컴퓨터 이용 수치해석 ▲고온초전도체 ▲반도체연구 ▲수정연구 ▲수정의 광학을 이용한 극소 유전자이론 ▲기상예측 ▲효소 ▲컴퓨터 계산방법론 ▲DNA의 변성구조 ▲방사광가속기등 10대기초과학 분야에서 세계적인 수준을 자랑하고 있다.이에비해 전자 자동차 통신 원자력분야등은 낙후돼 있어 우리와의 협력 가능성이 있다. 한중 양국은 92년 3월 북경에서 가진 첫과학장관 회담 이후 모두 3차례의 회담을 열었으며 지난해 제1차 한중 과학기술공동위원회에서는 ▲다목적 실용저궤도위성의 공동개발 ▲항공기 기체설계및 시험평가기술연구 ▲의료용 레이저수술기개발 ▲컴퓨터이용 문화재복원 ▲중국 철광산 생산성제고등에 합의했다.또한 한중과학기술 협력센터를 개설,정부간 기술조사단 상호교환방문및 연구기관의 협력등을 확대하고 있다. 92년 11월 KIST내에 문을 연 한중과학기술협력센터는 올해 11월 중국최대의 국가급 과학기술연구단지인 중관촌 신기술 산업개발구안에 북경사무소를 설치,운영하게 된다. 우리나라는 그간 6차례 산학연 합동조사단을 중국에 파견해서 협력사업을 찾았다.그 결실로 서울대 천연물과학연구소와 북경중의학원안에 한·중 전통동양약물협력센터와 중·한 동방전통의학연구센터를 설치해 백내장 치료제개발등을 추진중이며 상당한 진전을 보이고있다. 한국원자력연구소와 중국원자력총공사 사이에는 광동원전 비파괴검사및 진산원전기술 자문등이 이루어졌다.또 한국과학재단과 중국과학원간의 협력양해각서가 6건 체결됐고 인하대와 중국해양연구소의 서해 해양환경조사,한국교원대와 북경대가 대기과학연구센터를 설치,황사 산성비등을 공동 연구하고 있다.한국은 중국의 앞선 항공기술을 이전받기위해 94석 규모의 중형기를 공동개발하는 아시안에어익스프레스 사업을 추진중이며 중국은 한국의 자동차 공장과 통신시설 생산기술을 유치할 방침이다.중국은 북경 상해 천진등의 3개시의 과학기술위원회가 공동 주관하는 중국첨단기술 전시회를 10월에 서울에서 열 계획이며 한국도 3개시에 전자제품등을 위주로 한 한국상품종합전시회를 열어 중국 시장에 직접 뛰어들 계획이다.

1월의 날씨는 종잡을 수가 없는 경우가 많아서 낮에는 비교적 포근하다가 어둠이 깔리고 나뭇가지가 조금 울더니 유리창부터 하얗게 입김이 서려있다.건물의 난방마저 퇴근시간 이후에는 끊어져서 갑자기 냉기가 뼈속에 들어오는 것같다.보던 책을 덮고 옷길을 올리고 시계를 쳐다보니 9시에 바늘이 접근하고 있다. 불현듯 멀리 떠나 있는 가족이 생각나고 주섬주섬 챙길 것을 주워 담아 문을 나선다. 갑자기 찬바람이 얼굴을 쓰다듬고 달아나고 열쇠를 꺼내들고 바쁜걸음으로 차를 찾아 걸어간다.그때 문득 2층 맨마지막 방의 창문이 아직도 환히 불이 켜져있는 것이 보인다.이제 얼마 남지않은 머리마저 백발로 변해버린 R박사의 연구실이다.어느 누구처럼 외국에 나가 번듯한 박사학위를 받아오지도 않았고 유명한 외국연구소에서 오랫동안 특별훈련도 받아오지 않은 그다.국내의 그저 떨어지지 않은 대학에서 공부해서 박사학위까지 받았고 그후 우리 연구소에 들어와서 누가 무어라하든 자기 책상만을 열심히 지키고 있다. 가끔 유행성 아침 뜀뛰기도 하고 1주일에 한번쯤은 먼거리를 뛰어갔다 오기도 하기 때문에 나이에 비해서 안색도 좋고 몸도 편안해 보인다.그가 하고 있는 일은 금속재료검사와 분석이다.상당히 큰 실험실을 옆에 가지고 있어서 근 20명되는 사람들이 같이 일하고 있다.그의 일은 매우 단순한 것이어서 남들처럼 연구실적을 앞세워 큰 학술대회에서 논문을 발표할 수 있는 내용도 아니다.그러나 그는 금속재료를 검사하고 분석하는 방법을 단순화하고 경제적으로 비용을 절감하도록 해서 가끔 외국에서 우리 연구소에 방문하는 사람들이 그의 설명을 듣고 칭찬을 아끼지 않는다.아무튼 그는 우리 연구소에서 제일 먼저 출근하고,제일 늦게 퇴근하는 고참 연구원들 중 한사람이다.그의 방 옆건물에도 몇개의 방에 불이 환히 켜져 있다.그중 한가운데 있는 방이 K연구원의 방이다.그는 첨단재료를 만들기 위해서 우리 연구소에 들어온 사람이다.초전도체 개발도 그의 손에 달려있고 가볍고 그러나 튼튼한 금속물질이나 반대로 매우 무겁고 단단한 금속재료를 만들기 위해서 어느 때는 며칠이고 밤을 새워 일을 한다.그는 성격이 매우 적극적이고 사귐성이 좋아서 많은 사람들이 따른다.노래도 썩 잘 불러서 일을 하다 흥얼거리는 그의 가락은 보통은 넘는 수준이다.금속재료를 생산하는 산업체에서 그의 연구결과를 가져다가 제품을 개발하기도 했는데 그러나 그의 손에 들어오는 연구보상비는 얼마되지 않은 푼돈이다.그래서 그의 겉모습도 별로 풍족스러워 보이지 않지만 경제적인 문제에 대해서 그는 또한 별로 개의치 않은 눈치이다.이 모두의 연구실에도 난방은 이미 끊겨 있을 것이어서 그들은 아마 이밤도 두툼한 옷을 껴입고 무슨 실험을 하든지 책을 보든지 논문을 쓰고 있을 것이다.그리고 이들의 정성어린 노력이 우리 중소기업의 기술력강화에 크게 도움을 줄 것이다. 이태전에 귀국길에 사본 타임지의 별책부록에는 지금까지의 우리 문명발달에 가장 큰 영향력을 끼친 사람들을 선정해서 발표했었는데 그중 대부분이 활자를 발명한 구텐베르크를 위시해서 미켈란젤로,갈릴레이,아인슈타인,프로이스,포드등 자연과학자,기술자들이었다.이와 반대로 작년말에 발간된 우리나라 유수의 월간 종합지들은 모두 그 별책부록에서 우리나라의 큰 영향력을 갖고 있는 사람들을 선정해서 세계적인 한국인 또는 신한국의 파워엘리트로 이름붙여 설명하고 있는데 불행하게도 자연과학자,기술자들의 이름은 정치가,사회개혁가,환경운동가,금융인,문화인들의 이름들에 파묻혀 보이지 않았다. 그러나 나는 신한국을 창조하고 세계화를 해야하는 그래서 막강한 국력을 가진 우리나라의 미래 21세기를 진실로 열고 있는 사람은 아무말도 없고,빛도 나지 않으며,큰돈을 벌지도 못하지만 오늘도 저녁늦게까지 자기의 연구실에서 긴밤을 지새는 바로 그들이라는 확신 때문에 별이 총총한 밤하늘을 쳐다보고 맑은 미소를 지어본다.

◎과기원 정경훈교수팀… 세계 4번째 1백조분의 1초처럼 지극히 짧은 시간에 일어나는 화학반응을 사진으로 찍을수 있는 영상처리장치가 국내 처음으로 개발됐다. 한국과학기술원(KAIST)분자과학연구센터 화학반응연구실 정경훈교수팀은 27일 아주 짧은 시간에 일어나는 화학반응을 3차원 공간에서 분자분열체의 분포크기및 형태 등을 영상으로 촬영할수 있는「광분열체 영상처리장치」를 미국·일본에 이어 세계 4번째로 개발하는데 성공했다고 밝혔다. 이 광분열성 영상처리장치는 1백조분의 1초동안 일어나는 분자수준에서의 분자 분열반응을 영상으로 촬영할수 있는 것.따라서 물질의 순도를 높일수 있을 뿐 아니라 용량을 줄일수 있는 것이 특징이다.특히 미세 기본화학반응의 측정이 필요한 반도체산업의 초고집적회로·고온초전도체·초고순도 신약의 개발,성층권 오존층 파괴·연소 불꽃속의 화학반응·동위원소 분리 등에 응용가능하다.

◎부상열차·초미세 로봇등 응용분야 무한/양산되면 산업계에 막대한 파급효과 최근에 전해진 외신에 의하면 프랑스 파리소재 국립과학연구소의 미셸 라케박사팀이 구리­산소계 박막합성물이 영하 23.3도에서 전기저항이 완전히 없어지는 초전도 현상을 일으킨다는 것을 확인하였다고 한다.만약에 그것이 사실이라면 지난 여름에 낸 미국 휴스턴대학의 폴 추박사팀의 기록보다 무려 96.7도나 높은 온도다.온도가 높을수록 제작이 용이해지며 이러한 물질을 손쉽게 대량생산할 수 있게 되면 산업기술의 혁명이 일어날 수 있을 정도로 그것이 산업계에 미치는 파급효과는 지대하다. 초전도현상은 금속 혹은 합금을 극저온(극저온·약 섭씨 영하270도)까지 냉각시키면 그 전기저항이 갑자기 없어지는 것을 말하며 극저온 기술을 개발한 네덜란드의 물리학자 카멜링­온네스 박사가 그 기술을 이용하여 1911년 수은의 전기저항이 절대온도 4.2도(섭씨 영하268.8도)에서 완전히 없어지는 것을 발견함으로써 처음으로 세상에 알려지게 되었다.그는 그 업적으로 19 13년도노벨물리학상을 수상하였다.이 현상에 대한 물리적 메커니즘은 바딘,크퍼,슈리퍼 박사들에 의해 1957년 규명되어 BCS이론으로 알려져 있으며 그들은 1972년도 노벨상을 수상하였다. 그후 1986년 스위스의 베드노르즈와 뮬러 박사가 절대온도 4.2도보다 훨씬 높은 온도에서 초전도 현상을 나타내는 산화합성화학물질을 발견함으로써 19 87년도 노벨상을 수상하게 되었다. 그후 이 분야의 연구가 폭발적으로 활발해지면서 산화물이 초전도를 나타내는 온도가 조금씩 높아가고 있으며 구리산화물의 박막,즉 원자 한개 크기의 두께를 가진 초박막 합성물을 몇개 겹쳐서 만든 시료가 초전도 현상을 나타내므로 이러한 결정구조를 면밀히 연구함으로써 고온 초전도 현상을 이론적으로 규명할수 있을 것으로 많은 학자들은 기대하고 있다. 초전도물질의 응용은 다양하다.전기저항이 없기 때문에 열이나 잡음이 발생하지 않아 손실없는 전기 전송이 가능할 뿐아니라 미약한 신호를 수신할 수 있으므로 우주통신에 획기적 응용의 길을 열어줄 것으로 기대된다.또한 강력한 소형 전자석(전자석)의 개발이 가능해지므로 고에너지 소형입자가속기,NMR(핵자기공명단층촬영기)등 첨단과학기술기기,의료기기 등에의 응용도 가능하게 된다.예로서 포항공대 입자가속기도 10분의1정도 크기로 만들수 있다.초전도체는 자기장의 침투를 허용하지 않는 성질(마이스나 효과)을 갖고 있으므로 자기부상고속열차도 저렴하게 제작 운용할 수 있고 전자계산기 소자개발,자기장의 정밀측정,전자유체발전,초미세 로봇,항공기 등등 상상을 초월하는 응용이 가능하다.

섭씨 영하 23.3도에서 초전도를 일으키는 물질을 개발했다는 사실이 18일 알려지자 국내 과학자들은 『이 실험이 객관적으로 입증된다면 금세기 최대 발견중의 하나가 될것』이라는 반응을 보였다. 연세대 전일동교수(물리학)는 『전기저항이 섭씨 영하 23.3도에서 없어진다는 것은 일반 냉장고처럼 간단한 냉각장치만으로도 초전도현상을 일으킬수 있음을 의미한다』면서 『고속전철의 자기부상장치나 입자가속기의 마그네트등을 매우 싼값에 대량생산하는것이 가능케돼 앞으로 자석이 들어가는 정밀기기 제조분야에 일대 혁명이 예고된다』고 밝혔다. 포항공대 이성익교수(물리학)도 이번 실험결과가 권위있는 사이언스지에 게재된 사실에 큰 신빙성을 두면서 『지금까지보다 96도이상 높아진 온도에서 초전도를 일으킨다는 이번 연구결과가 믿어지지 않을 정도』라고 말했다.

◎전기분야 혁명 예고 【워싱턴 AFP 연합】 프랑스 국립과학연구소의 과학자들이 사상 유례없이 높은 온도인 섭씨 영하 23.3도에서 작동하는 획기적인 고온초전도체 실험에 성공했다고 주요 외신들이 18일 일제히 보도했다. 외신들은 17일자 과학전문지 사이언스를 인용,프랑스 파리소재 국립과학연구소의 미셀 라케 박사팀이 특수제조한 구리­산소계 물질을 이용해 영하 23.3도(절대온도 2백49.7K)에서 초전도현상을 일으키는 실험에 성공했다고 전했다. 고온초전도체 연구는 지난 9월 미휴스턴대학의 폴 추 박사팀이 기록한 섭씨 영하 1백20도(1백53K)가 최고 수준이었다. 미 스탠퍼드대학의 초전도 전문가인 테드 게볼 교수는 사이언스지에 게재된 라케박사의 논문에 대해 언급,『과거 어느 때보다 신빙성이 큰 연구』라고 논평했다. 라케 박사는 자신의 실험에 대해 『종전의 연구들과 가장 큰 차이점은 초전도물질을 원자단위로 한겹 한겹 쌓았다는 것』이라고 밝혔다.

◎한국전기연 유강식박사팀 성공 전자현미경·자기공명영상장치(MRI)·입자가속기 등의 핵심부품일 뿐 아니라 초전도연구의 필수장비인 세계적 수준의 저온초전도자석이 국내 처음으로 개발됐다. 한국전기연구소 초전도연구실(실장 유강식박사)은 28일 미국·일본등 5개국에서만 독점 생산하고 있는 초전도자석 「8테슬라(테슬라·자장의 크기를 나타내는 단위로 1만가우스임)급 고자장발생용 초전도자석 시스템」을 개발하는데 성공했다고 밝혔다. 이에 따라 자기부상열차·에너지저장 등에 활용될수 있는 고자장 초전도자석 개발및 물질특성측정등 초전도체를 이용한 각종 첨단연구에 새로운 전기를 마련하게 됐다. 8테슬라급 고자장발생용 초전도자석은 세계적 초전도연구기관인 러시아 쿠르차토프원자력연구소와 공동으로 개발한 것으로 금속계 초전도체와 냉각수인 액체헬륨을 담을수 있는 크라이오스타트,전력을 공급하는 커런트리드,영구전류스위치,과전류로부터 보호하는 퀘치보그장치 등을 한데 모은 시스템이다. 따라서 이 시스템은 기본적으로 자장하에서 초전도로서의 전류밀도를 평가하는등 물질특성및 물리·화학분야에서 어떤 원소로 구성된 것이냐를 규명할 때 이용된다.특히 고자장을 이용하는 핵융합로·전자추진선박 등의 기본 자석으로도 응용할수 있는 것이 특징이다. 유박사는 『오는 94년9월에는 13테슬라급,95년9월까지 21테슬라급 초전도자석시스템을 개발완료할 계획』이라며 『우리나라도 단지「연구를 위한 연구」수준인 고온초전도체 뿐 아니라 선진국처럼 고자장발생용 저온초전도체및 MRI등 균등자장발생용 초전도체 상용화연구도 병행하는 것이 바람직하다』고 말했다. 한편 미국·일본 등에서는 현재 13테슬라급 제품까지 상품화,전세계에 공급하고 있으며 고자장 초전도체의 최고 수준인 20테슬라급을 진행중인 것으로 알려졌다.