비츠로넥스텍이 해외 의존도가 높았던 입자가속기의 핵심 부품인 클라이스트론을 국산화 해 해당 제품에 대한 기술력을 확보했다.
첨단과학 응용산업 선도기업 비츠로넥스텍 클라이스트론 성능인증 시험을 완료했다고 22일 밝혔다.
회사는 자체 개발한 80MW급 S-band 클라이스트론(모델명 K20864)을 시험했다. 시험은 지난 5월 포항가속기연구소 PAL-XFEL L3-S1 섹터 본 설비에서 진행됐으며, 1시간 연속운전 성능인증 시험을 최종 완료했다.
이번 시험은 실제 가속기 운전 환경에서 본 설비 적용성을 검증하기 위해 이뤄졌다. 이는 지난해 클라이스트론 국산화 개발 및 상용화 발표 이후의 후속 성과다.
비츠로넥스텍의 국산 클라이스트론은 2.856GHz S-band, 80MW 출력, 4μs 펄스폭, 60Hz 반복률 조건에서 가동됐으며, 해당 조건에서 1시간 연속운전 성능을 확인했다.
클라이스트론은 고출력 진공관 증폭장치다. 고전압 전자빔의 에너지를 마이크로파 RF 에너지로 변환·증폭하며, 생성된 RF 에너지는 가속관에 공급돼 전자를 고에너지로 가속시키는 에너지원으로 쓰인다.
방사광가속기, 자유전자레이저, 중이온가속기 등 대형 연구시설의 핵심 RF 전력원으로 꼽힌다. 80MW급 대용량 클라이스트론은 높은 출력 안정성, 고전압 운전 기술, 정밀 진공·냉각 설계, 고주파 구조 설계 역량이 복합적으로 요구되는 장비다.
회사는 이번 성과를 기반으로 국내 가속기 핵심부품 공급망 자립에 기여하고, 향후 중소용량 클라이스트론 및 유사 고출력 RF 장비로 제품 적용 범위를 확대해 나갈 계획이다.
클라이스트론 기술은 입자가속기 외에도 다양한 분야로 확장 가능한 전략 기술이다. 의료용 방사선 치료기 LINAC, 산업용 전자빔 조사 장치, 장거리 레이더, 위성 통신 등에 고출력 RF 전력원이 필요하며, 최근 국방·안보 분야에서도 고출력 마이크로파 기반 안티드론 시스템 등 관련 기술에 대한 관심이 높아지고 있다.
회사는 향후 효율 고도화와 프로세싱 전용 시험설비 구축 등 후속 기술개발을 추진해 응용 분야 확대와 양산 안정성 확보에 나설 계획이다.
비츠로넥스텍 관계자는 "고출력 클라이스트론의 안정적 양산과 성능 고도화를 위해서는 프로세싱 전용 시험설비 등 고비용 인프라 구축이 필요하다"며 "체계적인 투자와 협력이 뒷받침될 경우, 가속기 핵심부품 공급망 자립은 물론 의료·산업·국방 분야로의 응용 확장에도 기여할 수 있을 것"이라고 설명했다.
