포항 방사광 가속기

Pohang synchrotron light source

포항의 방사광 가속기는 전자를 빙빙 돌려 어떻게 아주 밝은 빛을 만들까요?

무슨 일이 일어났나

포항방사광가속기(PLS)는 1988 년 4 월 짓기 시작해 1994 년 12 월 준공했고, 세계에서 다섯 번째로 지은 제 3 세대 방사광가속기입니다(포항가속기연구소).

선형가속기가 고출력 고주파로 전자를 빛 빠르기에 가깝게 가속하고, 전자는 궤도 길이 281.82 m 의 저장링을 돕니다(포항가속기연구소). 저장링의 휨자석 자기장이 전자의 궤도를 휠 때 방사광이 나옵니다(포항가속기연구소).

PLS 의 전자 에너지는 2.5 GeV 였습니다. 시뮬레이터에서 2.5 GeV 전자는 로런츠 인자 γ 가 4890 이고, 1 T 자기장에서 반지름 8.34 m 로 휘어 한 바퀴를 175 ns 에 돕니다.

성능을 높인 PLS-II 의 빔 에너지는 3.0 GeV 이고, 2016 년 9 월에는 빔 에너지 10.0 GeV 의 4 세대 방사광가속기(PAL-XFEL)도 준공했습니다(포항가속기연구소).

💡 생활 속 예시

비 맞은 우산을 빙글 돌리면 물방울이 원의 바깥 앞쪽으로 튀어 나가는데, 휘며 도는 전자가 앞쪽으로 빛을 내놓는 모습과 닮았습니다.
놀이터 회전 그네를 타면 줄이 바깥으로 팽팽해지는데, 도는 길을 붙잡아 주는 이 일을 저장링에서는 휨자석이 합니다.

어떤 부품이 무엇을 하나

선형가속기 — 고출력 고주파로 전자를 빛 빠르기 가까이 가속합니다.
저장링 — 궤도 길이 281.82 m 고리에서 전자를 계속 돌립니다.
휨자석 — 전자의 궤도를 휘고, 그때 방사광이 나옵니다.
빔라인 · 실험 장치 — 나온 빛을 실험실까지 끌어와 씁니다.

선형가속기가 전자를 빛 빠르기 가까이 가속합니다.
빨라진 전자를 저장링에 넣어 계속 돌립니다.
휨자석이 전자 궤도를 휠 때마다 밝은 방사광이 나옵니다.
방사광을 빔라인으로 이끌어 실험에 씁니다.

확인된 값

포항방사광가속기(PLS) 준공 — 1994 년 12 월: 1994-12 출처
PLS 건설 기간 — 1988 년 4 월 ~ 1994 년 12 월: 1988-04 – 1994-12 출처
PLS 전자 에너지 — 2.5 GeV: 4.0054e-10 J 출처
PLS 는 세계에서 다섯 번째로 지은 제 3 세대 방사광가속기: 5th third-generation 출처
PLS-II(2009~2011 성능 향상) 빔 에너지 — 3.0 GeV: 4.8065e-10 J 출처
PAL-XFEL(4 세대 방사광가속기) 빔 에너지 — 10.0 GeV: 1.6022e-9 J 출처
4 세대 방사광가속기 준공 — 2016 년 9 월: 2016-09 출처
저장링 궤도 길이: 281.82 m 출처
저장링에서 전자가 휨자석 자기장에 궤도가 휘면서 방사광이 나온다: bending magnet → light 출처
선형가속기가 고출력 고주파로 전자를 빛 빠르기에 가깝게 가속한다: linac to near c 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 전자기와 양자 · 전자기적 상호작용 [12전자01-04]
일본 · 高等学校物理 (3) 電気と磁気

출처

https://pal.postech.ac.kr/ko/intro/insttInstlmIntrcn.do(확인 2026-11-12)
https://pal.postech.ac.kr/ko/intro/mechanism3rdGnrl.do(확인 2026-11-12)

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