3세대 방사광가속기는 기초 및 응용과학분야의 최첨단연구에 활용하여 우리나 라 기초과학 연구의 활성화에 기여한다는 목적으로 운영되고 있으며, 그 구축 및 운영을 위 해 2016년까지 30년에 가까운 기간 동안 총 7,879억 원 가량이 투입된 거대연구시설이다. 3세 대 방사광가속기 정책과 관련하여 가속기의 필요성이나 효과성에 대해 다양한 평가가 있어 왔지만 대체로 현재 시점의 성공적 결과를 강조하며 향후 정부의 지속적 지원 필요성을 피력 하거나 정책적 개선방안을 포괄적인 차원에서 제시하는 연구들이 주를 이루며, 이 사업이 시 기별로 어떠한 정책적 평가를 받았는지 살펴보고 그 결과가 어디에서 기인하는지 체계적으 로 분석한 연구는 전무하다. 본 연구에서는 3세대 방사광가속기 사업을 시기별로 구분하여 평가하되, 분석기준으로 정책활동의 다섯 가지 기준을 고려하였다. 장기간 진행되는 대형연 구시설 정책을 시기별로 나누어 살펴봄으로써 방사광가속기 및 유사 대형연구시설의 구축과 운영에 있어서 요구되는 정책활동의 원리와 관련된 정책적 시사점을 제시하고자 하였다.

최근 고해상도 X-선 영상 기술이 발전하면서 곤충의 삼차원 영상을 얻는데 사용되고 있다. 시료의 형태가 보존되기 때문에 정확한 해부학적 정보를 얻을 수 있고, 영상의 해상도는 수 또는 수 십 마이크론이다. 이러한 삼차원 영상은 분류/계통학 및 운동 메커니즘 연구에 활용되고 있으며, 곤충 질병의 원인 규명에도 기여할 수 있다. 방사광 X-선은 밝고 직진성이 우수하여, 이를 이용한 X-선 영상은 고해상도 고감도의 X-선 영상을 빠르게 획득할 수 있다. 따라서, 방사광 X-선 영상은 개체수를 많이 하는 통계적인 연구 및 살아 있는 곤충에 대한 동영상 연구 등 일반 X-선 영상으로는 수행하기 어려운 연구에도 활용이 가능하다. 포항방사광가속기 생명의학영상빔라인은 국내 유일의 방사광 X-선 영상 시설이다. 본 발표에서는 방사광 X-선을 이용한 곤충 연구의 국내외 동향을 소개한다

목적 : 생체조직 구조물 연구에 고식적으로 시행되어 왔던 조직학적 분석은 시간이 오래 걸리 고 비용이 많이 들며 한번 절편을 내고 난 후에는 조직에 손상이 있어 다른 검사를 시행 할 수 없고 3차원적 정보를 제공하지 못하는 단점이 있다. 그래서 광학기술의 발달로 인해 마이크 로 단층촬영(micro-computed tomography; micro-CT)기술이 개발되면서 비침습적이면서 조 직의 내부 구조나 조직상태를 단층영상으로 고 해상력의 영상을 얻을 수 있다. 최근에는 수십 나노에서 수 마이크로 미터의 공간분해능을 제공하는 방사광 X-선 마이크로-CT(synchrotron radiation hard X-ray micro-CT; SR-μCT)을 개발하여 기존에 볼 수 없었던 불투명 물질의 내 부의 복잡한 미세구조를 관찰하고 분석할 수 있다. 본 연구에서는 포항가속기 연구소의 방사광 7B2 빔라인의 방사광 X-선 마이크로-CT 장치 를 이용하여 BALB/c 쥐눈 조직 시료를 이용하여, 기존의 다른 영상 획득방법에서 어려웠던 시 료 내부구조를 자세하게 분석하고 그 유용성을 확인하고자 한다. 방법 : 본 실험은 BALB/c 쥐눈의 미세 단층촬영을 위하여 포항가속기연구소의 7B2 빔라인을 이용하였다. 마이크로-CT 촬영은 시료의 회전이 가능한 3축 스테이지 위에 고정시키고, 0o에 서 180o 까지 일정한 간격으로 시료를 회전시키면서 각각의 각도에서 X-선 영상을 획득한다. 7B2의 데이터 수집 시스템 프로그램은 LabVIEW 프로그램을 사용하여 저장 분석한다. 광학현미경에는 2배, 5배, 10배 및 20배의 대물렌즈를 선택할 수 있게 회전판(turret)을 부착하 였다. 섬광결정으로는 0.1~0.5mm 두께의 CdWO4 결정을 사용하였다. 또한 H&E 염색 후 얻은 영상과 비교 분석하였다. 결과: BALB/c 쥐눈의 SR-mCT 촬영 영상은 내부 구조의 관찰이 가능하였고, 조직염색 후 얻 은 영상과 비교한 분석한 결과, 눈을 구성하는 모든 구조들이 잘 일치하였다. 결론: 포항가속기 7B2 빔라인에서 방사광 X-선 마이크로-CT 영상 시스템을 이용하여 고해상 도의 BALB/c 쥐눈의 영상을 획득하였고, 이를 프로그램 영상처리를 통하여 단면영상과 3D영 상으로 재구성하여한 후 미세한 해부학적 구조와 병변의 발견 유용성을 비교하여 보았다. 시료 의 X-선 흡수도 차이에 의한 영상정보를 나타내는 일반 X-선과 달리 방사광은 빔의 세기가 크고, 퍼짐성이 작고, 파동의 진행방향이 일치하는 특성을 갖는 방사광 X-선을 이용하여 획득 한 BALB/c 쥐눈의 영상은 일반 X-선 영상에 비해 고분해능, 고대조도 영상정보를 제공 하므 로, 눈 조직의 구조뿐만 아니라 질환이 동반된 눈 조직의 연구에 유용하게 사용할 수 있을 것 이다.

방사광 X-선 현미경은 임상실험에 유용한 도구로 높은 배율과 고 해상도로 동물 장기조직 시료의 세부 구 조를 관찰할 수 있다. X-선 영상은 위상 대조도 메커니즘으로 설명할 수 있다. 우리는 쥐의 꼬리, 신경 및 허파 의 in-vivo 및 in-vitro위상 대조도 영상을 8 KeV mono 빔으로부터 10배 현미경대물렌즈와 CCD 카메라를 이용하여 얻었다. 기존의 흡수 X-선 영상 보다 SR 영상이 세밀한 구조의 높은 분해능 영상을 볼 수 있었다. SR 영상은 생물학, 재료 및 임상 연구에 무한한 가능성을 가지고 있다.

석류석은 하부맨틀의 최상부인 약 660 km깊이까지 올리빈, 휘석과 함께 주요한 구성광물 중의 하나이다. 석류석은 약 660 km를 지나 하부맨틀에서 페롭스카이트와 코런덤으로 상변이를 하는 것으로 알려져 있으나, 실험방법 및 상변이 깊이와 상변이 경로에 대해서 아직까지 논쟁의 대상이 되고 있다. 실험은 천연산 알만딘((Fe2.52Ca0.21Mg0.18Mn0.12)Al2.23Si2.97O12)에 마오-벨 타입의 다이아몬드 앤빌기기를 이용하여 실온에서 62 GPa까지 압축실험을 시행하여 체적탄성계수를 결정하였다. 실험결과는 다음과 같다 : 62 GPa에서 격자상수 = 10.775 a, 체적 = 1251.16 a3, X-선밀도 = 5.265 g/cm3, 버치-머내한 상태방정식을 이용하여 계산한 체적탄성계수는 156 GPa이다(이때 K0 '는 4로 가정함). 본 연구는 포항가속기연구소의 방사광을 이용하여 시행한 국내 첫 고압실험결과이다.

High pressure X-ray diffraction study was carried out on a natural FeO(OH)-goethite to investigate its compressibility at room temperature. Energy dispersive X-ray diffraction method was employed using Mao-Bell type diamond anvil cell with Synchrotron Radiation. MgO powder was compressed together with goethite for the high pressure determinations. Bulk modullus was determined to be 147.9 GPa by the Birch-Murnaghan equation of state under assumption of K0' of 4. This value was subjected to compare with its structural analogs and related materials.