[요즘 과학 따라잡기] 미래 기술을 방해하는 우주 훼방꾼

우주에서 날아온 방사선이나 대기에 존재하는 방사선에 의해 차세대 컴퓨터인 양자컴퓨터의 성능이 제한될 수 있다는 연구 결과가 학술지 ‘네이처’에 발표됐다. 이에 따르면 양자컴퓨터는 방사선 차폐를 위해 지하에 설치해야 하며, 수년 내로 이런 대기·우주 방사선이 큰 문제가 될 것이라고 지적했다. 국제표준 ‘ISO 26262’에서는 생명과 직결되는 자율주행 자동차용 시스템반도체가 대기 방사선 영향평가를 받도록 권고하고 있기도 하다.

대기 방사선은 전자를 이용해 정보를 저장하는 반도체를 교란시켜 정보를 뒤죽박죽으로 만든다. 방사선 강도는 지상에서 멀어질수록 증가하는데 약 10㎞ 높이에서는 지상 대비 300배 이상이다. 하늘을 나는 ‘플라잉 카’와 ‘드론’의 기반인 6G 통신은 300㎞ 높이의 소형 위성을 사용한다. 이들이 전면적으로 활용될 때 대기 방사선은 더 큰 위협이 될 것이다.

현재 상용화된 반도체나 정보기술(IT) 기기는 물론 4차 산업혁명에 의한 새로운 첨단 IT 기기들을 대기 방사선으로부터 지키기 위해 전 세계 양성자가속기들이 활용되고 있다. 양성자가속기는 고에너지 양성자 및 중성자를 이용해 대기 방사선을 모사한 환경을 만들 수 있다. 국내 양성자가속기 시설도 대기 방사선 영향 연구를 지원하고 있으며, 에너지를 2배로 확장해 대기 방사선 영향시험에 특화된 플랫폼을 구축하는 계획도 수립됐다. 반도체와 가속기는 함께 인류의 미래를 열어 가는 소중한 동반자가 될 것이다.

김유미 한국원자력연구원 선임연구원

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