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중국의 차세대 중성자 소스 시설이 중국 광동성 동관에서 문을 열었다. 중국 파쇄 중성자 소스 (China Spallation Neutron Source, CSNS)의 건설과 개소로 인해서, 중국은 재료 구조의 연구에 있어서 중성자 빔 라인을 사용할 수 있는 몇 안 되는 국가들의 대열에 합류하게 되었다. 미화 3억3천만달러 (인민폐 22억 위안)가 투자된 이 시설을 통해, 기초 연구뿐 아니라 배터리나 암 치료제에 이르는 상업적 제품도 연구로부터 파생될 수 있을 것이다. ldquo;이 시설의 시작은 중국 과학자들에게뿐 아니라 전세계 과학계에게 있어서도 큰 사건입니다. rdquo;라고 이 시설의 설계 단계에서부터 관여해 온 홍콩시립대학의 물리학자 Wang Xun-Li는 말한다. CSNS는 금속 목표에 양성자를 부딪혀서 중성자를 만들어내는데 금속으로는 텅스텐을 사용한다. 가장 비용이 저렴하고 핵발전소에서 중성자를 생산하는 방법보다 안전하다. 중성자는 전하가 없기 때문에 물질에 침투가 쉬우며 수소같이 가벼운 물질에 보다 더 민감한 기법이기 때문에, 연료 전지에 쓰이는 후보 물질과 같은 재료를 연구할 때 유용하다. 비슷한 시설을 갖고 있는 나라로는 미국, 일본, 영국, 스위스가 있고 스웨덴에서 현재 건설 중이다. 일본의 Tokaimura에 위치한 양성자가속기 연구소의 Fujio Maekawa는 ldquo;CSNS가 다른 파쇄 중성자 소스보다 중성자의 밀도가 낮지만, 앞으로 업그레이드를 통해 다른 시설에 견줄만한 시설이 될 것이며 현재 이러한 시설이 많지 않은 상황에서는 중성자 사용자들은 새로운 시설을 환영한다. rdquo;라고 말한다. CSNS에서는 20개의 빔 라인이 가동되며, 11월 1일에 3개의 장비가 운영되기 시작했다. ldquo;중성자는 예정된 대로 샘플에 도달하였습니다. rdquo;라고 CSNS의 중성자 과학 부문의 책임자인 Wang Fangwei는 말하면서 현재 장비들을 테스트하면서 2018년 1월이면 첫 실험에 들어가게 될 것으로 예측하고 있다. 중국의 물리학자들은 이 시설을 이용하여 물질의 자기적 성질을 조사하고자 하는데 이 분야는 전통적으로 중국이 강한 분야이다.몇 가지 실험을 통해서 자기성 물질의 소용돌이 여기 (excitation)과정에서 생기는 스커미온 (skyrmion)이나 고온 초전도 등의 물리적 현상과 같은 첨단 분야도 연구하게 될 것이다. ldquo;이러한 시설을 사용하여 자기 현상을 연구하려는 젊은 혹은 중년 연구진들이 많이 있습니다 rdquo;라고 Wang Xun Li는 말한다. 예전 같으면 이와 같은 연구를 위해서 중국 과학자들은 외국으로 갔었지만, 이제 중국에 남아서도 연구를 할 수 있어서 중국 과학자들을 붙잡아 놓을 수 있을 것이다. 이러한 시설은 세계의 학자들을 동관으로 유혹하고 있다. 재료과학자 Frank Klose와 부인 Christine Rehm은 동관에서 400킬로미터 떨어진 광동의 Shantou에 위치한 Technion Israel Institute of Technology로 결정했는데 CSNS가 중요한 요인 가운데 하나였다. Klose교수의 연구 테마는 데이터 저장 장치나 센서에 대한 것인데, 주로 수소차에서 사용되는 것이다. 그는 CSNS의 장비가운데 하나를 설계하는데 도움을 주었는데 이 장비는 전자들의 스핀을 사용하는 장비의 자기적 성질을 조사하는데 사용된다. 그러나 어떤 과학자들은 CSNS가 위치한 동관이 서비스나 인프라가 부족하여 최상의 과학자들이나 가족들이 이주하는 것을 결정하기에는 미흡하다고 생각한다. 사안의 민감성 때문에 ldquo;CSNS에는 최상급 과학자들이 부족합니다. rdquo;라고 이 시설에 친숙한 익명의 연구자는 말한다. 잠재적 사용자들은 20개의 장비를 가동할 수 있는 능력에 비해서, 올해 3개의 장비만 돌아간다는 사실에 실망한다. 그러나 추가의 장비가 건설 중이다. 선전 정부는 2019년까지 완공될 2개의 장비에 대해 재정 지원을 하고 있는데 그 중 하나는 지구 내핵과 같이 고압의 환경을 모사한 것이다. Mao Ho-Kwang는 미국 워싱턴 DC의 카네기 과학 연구소의 지구 물리학자로서, 고압의 상황에서 어떤 일이 일어나는지를 알아보기 위해서 CSNS시설을 사용하기를 원하고 있다. ldquo;CSNS시설의 장비들은 매우 큰 자산입니다. rdquo;라고 Mao는 말하면서 ldquo;저는 이러한 가능성에 매우 기대가 크고 중성자 연구를 하는 연구자들 또한 매우 큰 기대를 하고 있습니다. rdquo;라고 말한다. |
