포항 방사광 특성 및 활용 현황
Pohang Synchrotron Radiation Facility: Functionality and Application Activity
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신현준 포항가속기연구소 30여년전 건설을 시작한 포항방사광시설은 국내외의 많은 전문가들의 우려에도 불구하고 성공적으로 구축되었으며, 1995년 국내최초로 2기의 빔라인을 통해 이용자들에게 방사광을 제공하기 시작하였다. 시작은 2기였지만 현재는 35기의 빔라인들이 있으며, 지난 25년여 동안 방사광활용이라는 분야를 꾸준히 개척 발전시켜왔으며, 국내의 많은 이용자에게 방사광의 장점을 이용할 수 있게 최선을 다하고 있다. 최근 매년 연인원 6,000여명이 1,500여 실험을 하며 500여편의 논문을 발간하고 있다 (2019년 6,096명이1,607 실험을 수행하고 561편의 SCI 논문 발간). 그동안 X-선을 이용한 물질 분석 기법은 매우 다양하고 경쟁력있게 발전해 왔다. X-ray scattering (x-ray diffraction, powder diffraction, small-angle x-ray scattering, wide-angle x-ray scattering, grazing angle x-ray scattering, x-ray protein crystallography, 등), x-ray spectroscopy (x-ray absorption spectroscopy, x-ray absorption fine structure, x-ray photoelectron spectroscopy, angle-resolved photoelectron spectroscopy, ambient pressure photoelectron spectroscopy, 등), x-ray imaging (projection imaging, tomography, coherent diffraction imaging, Bragg diffraction imaging, fast Fourier transform holography, 등), x-ray microscopy/nanoscopy, x-ray spectro-microscopy, x-ray lithography, 등 매우 다양한 기법들이 개발되었으며, 결정구조, 국부적인 원자의 구조, 단백질 구조, 분자구조, 산화가, 화학적상태, 전자구조, 내외 미세형상, 등에 대한 정보를 제공해주고 있다. 최근에는 위와 같은 다양한 정보를 in-situ, operando 상태에서도 연구할 수 있게 하는 기술 개발이 활발해지고 있으며, 여러면에서 경쟁력 있는 기법으로 자리잡으려는 노력이 경주되고 있다. 활용 면에서 보면, 물리화학적인 현상의 해석은 물론, 신소재 개발, 소재 특성 발현 이해, 소자의 내부 결함 혹은 구동에 따라 망가지는 원인 규명 등에 대한 유용한 정보를 제공해 줌으로써 산업적인 측면에서의 활용도 활발하다. 본 발표에서는 포항방사광 시설의 현황, 분석 기법 특성, 및 이를 이용한 몇가지 응용 예에 대해서 소개하고자 한다. |