경주 양성자가속기, 13년 무사고 운전 4만 시간 돌파

200MeV급 양성자가속기 고도화

과학기술정보통신부 전경.ⓒ데일리안DB

과학기술정보통신부는 경북 경주 한국원자력연구원 100MeV급 선형 양성자가속기가 2013년 가동 이래 13년간 단 한 건의 안전사고 없이 누적 운전 시간 4만 시간을 달성했다고 발표했다.

양성자가속기는 양성자를 빛의 속도에 가깝게 가속해 물질에 조사하는 대형연구시설이다. 특히 반도체가 우주나 대기 방사선 환경에서 받을 수 있는 영향을 단시간에 검증할 수 있어 인공지능(AI) 반도체, 고대역폭메모리(HBM), 위성 부품 등 첨단 분야의 핵심 시험 인프라로 꼽힌다.

양성자과학연구단은 산업계의 폭발적인 수요에 대응하고자 2024년 9월부터 기존 8시간 가동 체계를 24시간 상시 가동 및 서비스 지원 체계로 확대했다.

그 결과 2025년 한 해 동안 353명의 이용자가 참여한 210건의 실험을 지원하며 국내 기업들의 기술 개발을 뒷받침했다.

그간의 성과도 구체적이다. AI 반도체 분야에서는 국내 메모리 기업이 GPU용 HBM 개발 시 양성자가속기 시험을 통해 서버 칩 설계 결함을 보완했다.

이를 통해 오류 발생 확률을 기존보다 3배 이상 개선하는 성과를 거뒀다. 우주·항공 분야에서도 국내 기업이 개발한 반도체 소자가 누리호 탑재 위성에 적용되기 전, 양성자가속기로 우주 환경 내 동작 안정성을 사전 검증해 신뢰성을 확보했다.

최근 글로벌 반도체 시장이 미세화·고집적화됨에 따라 방사선에 의한 데이터 오류 방지가 중요한 신뢰성 이슈로 떠오르고 있다.

과기정통부는 국내 기업들이 해외 가속기 시설에 의존하지 않고 국내에서 평가와 시험 수요를 완전히 충족할 수 있도록 성능 고도화에 박차를 가하고 있다.

과기정통부는 현재 100MeV급인 양성자가속기를 200MeV급으로 향상하기 위한 선행 R&D를 2026년 4월부터 시작했다.

200MeV급 가속기는 자율주행차, 위성 기반 6G 통신, AI 데이터통신용 반도체 등 차세대 기술의 방사선 영향 평가를 위한 국제적 최소 기준이다.

향후 고도화가 완료되면 산업적 활용을 위한 인증의 필수 관문 역할을 하게 된다.

이은영 과기정통부 연구성과혁신관은 “이번 4만 시간 무사고 달성은 국가 대형연구시설의 안정적인 운영 역량을 입증한 성과”라며 “반도체와 우주·항공 등 국가전략기술 분야에서 국내 연구자와 기업들이 검증 인프라를 안정적으로 활용할 수 있도록 지원을 강화하겠다”고 말했다.