고자기장 응용기술, 암 진단용 MRI와 에너지저장장치, 전기 추진체 등 산업 전반 기초 기술
자기장을 이용한 인덕션 가열방식
광주광역시가 서울대 전력연구소와 공동으로 '국가 고자기장연구소' 유치를 추진키로 했다.
시는 다양한 과학 분야와 제조업의 고도화를 위해 필요한 시설로 지역 전략산업인 첨단의료, 에너지신산업, 친환경자동차 등에 고자기장 연구결과를 접목시켜 차세대 성장 동력을 창출하겠다는 입장이다.
고자기장(High Magnetic Field) 연구는 응집물질 물리 및 양자물성, 초전도체 등 물성연구 뿐만 아니라 생물학, 화학, 지구과학, 에너지, 생명과학 등 다양한 과학 분야와 산업에 폭넓게 활용되는 기초과학의 첨단 분야다.
고자기장 연구시설은 방사광가속기, 중성자 산란 실험장치와 함께 현대 응집물질 물리분야에서 3대 핵심 거대 연구시설의 하나로 꼽히고 있다.
미국, 독일, 프랑스 등은 국가 고자기장 연구소를 구축해 기초과학분야에서 국가 경쟁력 제고를 뒷받침하고 있다.
반면 우리나라는 2012년 국가대형연구시설 중장기 로드맵인 '제2차 국가대형연구시설 구축지도'에 신속히 구축해야 할 '단기 중점 대형연구시설'로 선정됐음에도 지금까지도 연구원, 대학 등에서 분산 연구돼 관련기술이 집적화 되지 못한 형편이다.
이번에 시와 공동으로 국가 고자기장연구소 광주유치를 추진하기로 한 서울대학교 전력연구소는 고자기장 분야에서 독보적인 위치를 지니고 있다.
한승용 교수 연구팀은 지난 2019년 미국 고자기장연구소와 함께 직류 자기장 기술에서 세계 최고 기록을 달성했다.
새로운 무절연 고온 초전도 자석 기술을 통해 기존 한계를 뛰어넘는 초고자기장(직류자기장 45.5 테슬라)을 보다 안전하게 발생시키고 자석의 크기와 무게를 1/100 이하로 줄이는 초소형화를 가능하게 했다.
현재 사용되고 있는 MRI는 3테슬라 수준이며 최근 FDA로부터 7테슬라 MRI가 승인을 받은 상태다.
이 연구결과를 활용해 45테슬라 이상의 임상용 MRI가 개발된다면, 기존보다 해상도가 100배 이상 높은 진단 영상을 얻을 수 있어 초기 암이나 치매 등 혈관성 뇌질환 진단 등에 획기적인 효과를 낼 수 있게 된다.
전문가들은 고자기장을 이용한 원천기술을 향후 대한민국 내 제2의 반도체 역할을 할 수 있을 것으로 보고 있다.
광주시는 국가 고자기장연구소가 광주에 유치되면 인공지능과 함께 광주를 글로벌 선도도시로 우뚝 세울 최첨단 기초과학 연구기반을 제공할 것으로 전망하고 있다.
이용섭 광주시장은 "고자기장을 활용한 기술은 재료, 에너지, 생명과학 등 다양한 과학 분야에서 폭넓게 활용되고 있다"며 "특히 고자기장 응용기술은 암 진단용 MRI, 신약개발용 분석장비 등의 의료분야, 에너지저장장치 등 에너지 분야, 전기 추진체 등 수송분야, 고효율 산업용기기 등 제조 산업 전반에 걸쳐 큰 파급효과가 있다"고 밝혔다.
또 "광주가 고자기장 연구를 선점하게 되면 미래 기초과학 선도도시로 발돋움할 뿐만 아니라 지역 전략산업인 첨단의료, 에너지신산업, 친환경자동차 등과 연계할 경우 광주의 새로운 미래 성장 동력을 창출할 수 있다"고 설명했다.
중국의 고안정성고자기장실험시설(SHMFF)
한편 광주시는 2016년 ‘광주광역시 고자기장 R&D 지원 및 기반 구축 활성화’ 기획 연구를 시작하고 지난해 6월 국가차원의 고자기장 연구를 수행하고 있는 한국기초과학지원연구원(KBSI)과 ‘자기응용과학 연구센터 건립’을 위한 업무협약을 체결한 바 있다.
지난해 7월 국내 최고 전문가, 한국기초과학지원연구원, 한국전기연구원, LS전선 등과 ‘2020 자기응용과학 기술포럼’ 등을 개최하는 등 그동안 관계부처·국회·연구기관 등과 ‘국가고자기장연구소’ 유치를 위한 준비를 꾸준히 해왔다.
[ⓒ 에너지단열경제. 무단전재-재배포 금지]
