부산대 물리관 앞에 있는 부산대학교 반데그라프 가속기

부산대 물리관 앞의 넓은 쉼터엔 '부산대학교 반데그라프 가속기'라는 기계가 놓여져 있습니다.

부산대학교 반데그라프 가속기(Van de Graaff Accelerator)

부산대학교 반데그라프 가속기(A-LC-400, High Voltage Engineering Corporation, 미국)는 1979년 IDA 차관자금 20만불로 들여왔으며 김정남, 윤수인 교수의 노력으로 전국 최초로 조립 설치를 완료하여 가동을 시작하였다. 주로 양성자를 가속하여 최대 500keV의 에너지를 얻을 수 있었다. 반데그라프 가속기는 1929년 미국의 물리학자인 반데그라프(R. J. Van de Graff)가 처음 만든 고전압 발전기를 이용한 가속기로서 작동 원리는 다음과 같다. 직류 고전압 장치에 의해 코로나 방전(corona discharge)으로 대전된 절연체 벨트가 고전압 터미널(high voltage terminal)로 전하를 운반한다. 벨트가 전동기에 의해 연속적으로 회전하여 고전압 터미널에 전하가 계속 축적이 되면 터미널의 전압이 계속 상승한다. 이 때 방전을 막기 위하여 장치 전체를 압력 탱크(pressure tank) 속에 넣고 고압의 기체를 채운다. 수소저장소(H2 storage)의 수소기체는 RF 발진기로부터 발생된 고주파 전압에 의해 플라즈마 상태로 이온화되며 이온화된 수소 양이온(양성자)이 고진공의 가속관으로 들어가서 15개의 전극에 의하여 가속이 된다. 가속기로부터 방출된 수소이온 빔은 사중극 전자석(quadrupole magnet)을 지나면서 집속되어 에미턴스(emittance)가 좋은 빔(단면적과 퍼짐이 적은 빔)이 되고, 쌍극자 전자석(dipole magnet)을 지나면서 표적(target)이 있는 챔버(chamber) 안으로 들어가게 된다. 반데그라프 가속기는 안정도가 높고, 균일한 에너지의 빔을 얻을 수 있으며, 에너지를 넣은 범위에 걸쳐 연속적으로 변화시킬 수 있기 때문에 저에너지 핵반응에 널리 사용된다. 지금까지 "양성자와 중양성자의 Rutherford backscattering", "α-γ 및 γ-γ 각상관, γ선 편극, 핵준위 수명 측정을 통한 16O, 60Ni, 133Cs, 237Np의 핵분광학적 연구" 등의 실험을 수행하였다.

과학적으로 다양한 실험을 했다는군요... 문과라 뭔 내용인지는 잘 모르겠습니다.

1962년부터 1973년까지 대한민국은 총 1억 1600만 달러를 세계은행(WB) 국제개발협회(IDA)로부터 차관을 도입했습니다. 그 돈은 한국철도공사, 교육과학기술, 한국농어촌공사 등에 전대돼 철도 인프라 구축 및 농업기반 확충 등에 투자되는 등 우리나라 경제발전에 기여했는데요. 부산대학에서도 그 때 받은 돈 중 20만 달러로 1979년에 반데그라프 가속기를 구입했다고 합니다.

조금 주제에 벗어나서 이 IDA 차관은 다행히 열심히 갚은 덕분에 2009년 12월 16일, 모든 금액을 조기 상환하게 되었습니다! 박수!! 과학에 대해 무지하니 사진만 몇 장 보고 글을 끝낼게요ㅎ