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미주 7개 기관 1. 미국 Argonne National Laboratory (ANL)
설립년도
1946년
위치
미국 일리노이주 Argonne
인력 및 예산
3,456명, 7억9천만 달러(‘12년 기준)
주요연구
핵 물리, 가속기 과학 및 기술, 응용수학, 물리과학 및 기술, 광자 과학 등
연구시설
* ATLAS(Argonne Tandem Linac Accelerator System) : 쿨롱장벽 부근의 중이온을 가속시키는 세계 최초의 초전도 선형가속기
* APS(Advanced Photon Source) : 국립 싱크로트론 X-ray 연구시설
* ALCF(Argonne Leadership Computing Facility) : 미 DOE가 지원하는 계산과학분야의 연구시설
* CNM(Center for Nanoscale Materials) : 나노기술과 미소 물질 연구센터
* EMC(Elecron Microscopy Center) : 현미경을 이용한 고온초전도재료 연구센터
2. 미국 Brookhaven National Laboratory (BNL)
설립년도
1947년
위치
미국 뉴욕주 업턴(5,320acres)
인력 및 예산
$700M/연, 3,100명(학생 399명, 방문연구원 1,348명 포함)
이용자 현황
4,427명 규모
주요연구
입자물리, 핵물리, 가속기 기술, 고체 물리·재료과학
주요시설
* RHIC(Relativistic Heavy Ion Collider) : 상대론적 중이온 충돌형 가속기
* CFN(Center for Functional Nanomaterials) : 기능성 나노물질 센터
* NSLS(National Synchrotron Light Source) : 국립싱크로트론광원
* AGS(Alternationg Gradient Synchrotron) : 교류 기울기 싱크로트론
* ATF(Accelerator Test Facility) : 가속기 시험 시설
* Tandem Van de Graff Acclerator : 탠덤형 반데그라프 가속기
3. 미국 Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab)
설립년도
1967년 11월
위치
미국 일리노이주 시카고 인근 바타비아
인력 및 예산
1,757여명, 3억9천만 달러(‘12년 기준)
이용자 규모
4,300명
성격
고에너지 및 입자물리 연구(에너지부 HEP산하)
연구성과
* 보텀쿼크발견(‘97), 톱쿼크발견(’95), 타우중성미자발견(‘00)
* 페르미랩 운영 피에르아궈 천문대에서 거대규모 블랙홀 발견(‘07)
* 암치료를 위한 입자빔 활용(페르미랩 중성자 치료센터에서 3,000명 치료)
* 차세대 가속기를 통한 핵폐기물 처리, 대체 연료개발, 핵에너지 생산
연구시설
* 테바트론(1985년~) : 세계 최대 양성자‧반양성자 원형 입자 가속(둘레 6.2km)로 입자당 980GeV까지 가속 가능
※ 테바트론 가동 중단 및 폐쇄 결정(2011년)
* Project-X(진행중, ~2021년) : 차세대 양성자가속기, 입자당 3GeV
* 기타시설 : SDSS(천체망원경), 중성자 암치료기 등
4. 미국 Thomas Jefferson National Accelerator Facility (JLab)
설립년도
1985년(‘87년, CEBAF 프로젝트로 건설 착수)
위치
미국 버지니아주 뉴포트뉴스시 25만평
인력·예산
약770명, 약 1억8천 달러
주요연구
핵물리 장치, 핵물리 이론, 가속기 과학, 극저온학 등
주요시설
전자빔가속기(Continuous Eletron Beam Accelerator Facility, CEBAF), 자유전자레이저(Free Electron Laser, FEL) 등 핵물리학 실험을 위한 사용자 시설
5. 미국 National Superconducting Cyclotron Laboratory (NSCL)
위치
미국 미시건주 이스트 랜싱 미시건주립대 內
인력 및 예산
15만 달러(약1억6천만원)/년, 140명
연구목적
핵우주론, 핵구조론
* 태양과 별의 에너지원인 원자핵사이의 반응
* 원자핵의 구조와 핵을 묶는 힘
* 물질의 기본 성질에 대한 이론 검증
* 새로운 핵의학과 기술발전
중이온가속기 (FRIB: Facilities of Rare Isotope Beam)
* 원리 : 양성자부터 우라늄까지 무거운 원소를 200MeV까지 가속 후 타겟 물질에 충돌시켜 희귀동위원소 생성
* 분야 : 핵물리, 천체물리분야(저에너지), 고에너지 초전도 선형가속기
* 주관기관 : 미시건주립대(MSU)
* 사양 : 200MeV/u, 400kW, 길이 400m
* 예산 : $730M
* 인력 : 약 1,000여명(연구원,대학원생 포함)
* 이용자 그룹 : 1386명(51개국 국립연 10개 기관, 92개의 대학)
6. 미국 Stanford Linear Accelerator Center (SLAC)
설립년도
1962년
위치
Menlo Park, California
인력
1,684명(학생 124명, 방문연구원 31명)
이용자 규모
3,411명
성격
입자물리, 가속기 과학 및 기술(BES 산하)
특징
스탠퍼드 대학교가 운영하고 있는 가속기로 3km길이의 지하 입자 가속기는 세계에서 가장 긴 선형 가속기로 고에너지 입자를 사용
연구분야
전자 빔을 사용하는 입자물리학의 이론 및 실험에 중점을 두고 있으며 원자 및 고체 상태 물리학, 생물학, 화학, 의학 등의 넓은 범위에 걸쳐 연구를 수행
7. 캐나다 Tri-University Meson Facility (TRIUMF)
설립년도
1968년
위치
캐나다 벤쿠버
인력 및 예산
약350명/560억(‘08년 기준)
연구분야
양자 물리학 연구 수행
구성기관
The University of Alberta, the University of British Columbia, Carleton University, Simon Fraser University, the Governing Council of the University of Toronto and the University of Victoria 등 11개 대학
연구시설
* ISAC시설 : ISOL 방법을 통한 저에너지 RI빔 생성 분야의 세계적인 시설로, 500MeV 급 사이클로트론과 고성능 질량분석기(DRAGON, EMMA 등), 검출기 시스템(TIGRESS, DESCANT, SHARC, HERACLES 등) 보유
* 아틀라스 캐나다 등급-1 데이터 센터 : CERN의 입자가속기를 활용한 고에너지 상태의 양성자-양성자 충돌 실험 등 수행
* 분자재료 과학센터 : 원자구성입자 활용을 통한 물질구조 연구
* 발전 탐지기 개발 연구소 : 전자신호처리시스템의 설계 및 구축
* 핵의학 연구소 : PET 영상화 기술을 중심으로 핵의학 연구수행
* 양자 및 중성자 조사시설(PIF & NIF) : 우주방사선 특성 연구
연구성과
* 세계 최고 양성자 빔 전류 ISOL(동위원소 온라인) 시설
* 세계5대 초전도 고주파관(RF CAVIT) 제작 기술 보유
* 생명공학과 보건(암치료) 분야와의 성과 연계 특화
* ISAC의 37-K의 일생 측정
유럽 10개 기관 1. 러시아 Budker Insitute of Nuclear Physics (BINP)
설립년도
1959년
위치
러시아 노보시비르스크
인력 및 예산
* 약 2400여명(연구인력 910여명 행정 및 기타인력 1490여명)
* 15 billion rubles(‘14년도 기준)
연구분야
고에너지물리, 가속기 물리, 플라즈마, 이론 물리
연구성과
* 기본입자 정밀질량 측정을 위한 공명 편극제거 방법 개발
* 중입자용 전자냉각 기법 발명
* 의료용 보안 검색용 저선량 엑스레이 검출기 개발
2. 프랑스 French Atomic Energy Commission (CEA)
설립년도
1945년 10월
인력현황
15,867여명(10개 연구기관)
예산
4.3 B 유로(2011년기준, 정부 지원 49%, 외부지원(협력기관, EU) 30%, 민간지원 19%
산하 연구소
Saclay, Fontenay-aux-Roses, Grenoble, Marcoule, Cadarache, DAM lle-de Francce, Le Ripault, Valduc, Cesta, Gramat 이상 10개 기관
주요사업
에너지, 정보 및 health technologies, 국가안보
3. 유럽 Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire (CERN)
설립년도
1954년 9월 29일(제2차 세계대전 후)
위치
스위스 제네바 메랭 지역
인력 및 예산
2,400여명/1,200 MCHF(약 1조4천억원, ‘12년 기준)
참여국가
총 67개 국가 및 2개 국제기구 참여
방문자수
13개국 10,000여명(전세계 입자물리 과학자의 50%수준)
이용자수
521명(회원국 308명, 비회원국 213명)
회원국
영국, 독일, 프랑스, 스위스, 스웨덴, 헝가리 등 21개국
옵저버
미국, 일본, 러시아, 터키, 인도, EU, UNESCO
비회원국
한국, 캐나다, 호주, 중국, 에스토니아, 브라질 등41개국
※국제미래가속기위(International Committee for Future Accelerators(ICFA)) 회원국
주요성과
* 21세기 세계 최고/최대 입자가속기 LHC(14 TeV 양성자 충돌장치)건설
* 세계 최초로 World Wide Web(www)개발
* 12년 7월 힉스입자로 추정되는 소립자 발견
* 노벨상 수상 7명 배출(Felix Bloch(`52), Sam Ting(`76), Simon van der Meer(`84), Jack Steinberger(`88), Carlo Rubbia, Georges Charpak(`92), Nambu Yoichiro(‘08))
4. 독일 Deutsches Elektronen Syschrotron (DESY)
설립년도
1959년 12월 18일
위치
Hamburg and Zeuthen (Brandenburg)
인력 및 예산
약 2000명(연구인력 650명), 192M유로(90%연방정부, 10%지방정부)
연구시설
X-ray Source PETRA Ⅲ, Free-eletron 레이저 FLASH, X-ray레이저 European XFEL(EU지원), REGAE, Tier-2
특징
* 1964년 세계 최대 싱크로트론 가속기 완성
* 독일 최대 가속기 보유하였으나 현재는 셧다운 되었으며 가속기를 이용한 다른 연구를 수행하고 있음
5. 유럽 Europearn Spallation Source (ESS)
설립년도
1970년
위치
스웨덴 룬드
인력 및 예산
1,000여명
특징
2014년 착수 2019년 완공예정
주요 연구분야
원자핵, 소립자, 우주물리, 중성미자 천체물리학
6. 러시아 Flerov Laboratory of Nuclear Reactions (FLNR)
설립년도
1957년
위치
러시아 두브나
인력
450여명(연구직 120명, 기술직 230명)
주요 연구성과
* 노벨륨(102번) 발견(‘66) : ’92년도 국제순수응용화학연맹(IAPAC)에 의해 공식 인정
* 더브늄(105번) 발견(‘68) : 미국 로렌스버클리(LBL)과 공동발견
* 플레로븀(114번) 발견(‘97) : 미국 로렌스리버모어연(LLNL)과 공동발견
* 우눈펜늄(115번) 발견(‘03) : 美LLNL과 공동발견하였으나 공식적으로 인정되지 않음
7. 독일 GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung (GSI)
설립년도
1969년
위치
독일 중부 다름슈타트시
인력
약 1,075명(연구 및 기술직 600명 포함)
예산
108백만 유로(연방정부 90%, 지방정부 10% 지원)
이용자
약 1,000여명
성과
연평균 353편의 논문 발표, 7종의 새로운 원소 발견
연구분야
가속기 기술 분야, 원자핵물리, 측정기술, 생물학 및 핵의학, 재료 연구, 플라즈마물리,
연구시설
SIS100/200 중이온 선형가속기 UNILAC, 중이온싱크로트론 SIS, 실험저장링 ESR, 핵파쇄분리기 FRS, 고에너지레이저 PHELIX 등
활용분야
* 신원소 6종 발견 : 107번(Bh), 108번(Hs), 109번(Mt), 110번(Ds), 111번(Rg), 112번(Unb)
* 핵구조 및 희귀원소 생성 연구
* 우주의 진화과정 탐구
* 중이온 암치료*(‘97-’07, 316명)
8. 이탈리아 Instituto of Nazionale di Fisica Nuclere (INFN)
설립년도
1951년
위치
이탈리아 로마
소장
Fernando FERRONI
인력 및 예산
약 2,000명, 약2.3억 유로
소속연구소
* Frascati 국립연구소(LNF) : 가속기 기반 연구소
* Gran Sasso 국립연구소(LNGS) : 지하실험실 기반 연구소
* Legnaro 국립연구소(LNL) : 가속기 기반 핵물리 연구소
* Sud 국립연구소(LNS) : 가속기 기반 핵물리 연구소
주요시설
ARLAS, BaBar, CMS, KLOE, LHC-b, MEG, SuperB, UA9
9. 러시아 Institute for Nuclear Research RAS (INR)
설립년도
1970년
위치
러시아 모스크바
인력 및 예산
1,000여명
연구분야
원자핵, 소립자, 우주물리, 중성미자 천체물리학
10. 프랑스 National Institute of Nuclear and Particle Physics (IN2P3)
설립년도
1971년
위치
프랑스
인력
878명(연구원 및 교수), 1,571명(공학자 및 기술자), 455명(박사학위 과정생 및 박사후 연수원)
특징
40여개의 대형 국제연구 프로젝트 수행
주요 연구사업
핵 및 입자물리, 기본 상호작용, 극미세계와 거시세계 연계 연구분야 탐색
주요실적
* 네이처 등재(‘12.7) The atomic nucleus: fissile liquid or molecule of life?
* 물질과 반물질의 대칭성 깨짐 현상 발견(‘04)
* 별의 폭발에 의한 강력한 에너지 감마선 출처의 기원 증거 발견
* X선으로 액체상에서의 원자활동 촬영
* 노벨상 수상자 배출
아시아 4개 기관 1. 중국 Institute of High Energy Physics (IHEP)
설립년도
1973년
위치
중국 북경
인력 및 예산
1285여명*, 약5억 위안(약1,000억원)/년
주요연구
입자물리학·천체물리학, 가속기 물리학 및 기술, 싱크로트론·핵 방사능 기술 및 응용프로그램
성격
중국과학원(Chinese Academy of Science) 산하기관
주요시설
* 전자-양전자 충돌 가속기(BEPC(II)) 및 실험장치(BES(III))
* 핵변환용 양성자가속기(ADS)
* 파쇄 중성자원(CSNS)
* 티벳고원의 우주선 측정 장치
* 원자로 중성미자를 이용한 중성미자 실험 장치(DayaBay)
2. 중국 Institute of Modern Physics (IMP)
설립년도
1957년
인력현황
140여명
주요시설
중이온가속기
* HIRFL : ECR Ion Source, 사이클로트론(10MeV/u, 100MeV/u), 싱크로트론(둘레 162m, 1GeV/u), 저장링(둘레 128m, 500MeV/u) 등으로 구성
* HIAF(구축 계획 중) : 초전도 선형가속기(180MeV/u, 12pμA / 238U기준), 싱크로트론 등으로 구성
3. 일본 High Energy Accelerator Research Organization (KEK)
설립연도
1971년 설립 후 1997년 개편
위치
일본 이바라키현 츠쿠바 캠퍼스, 토카이 캠퍼스*
인력 및 예산
약900명/약4,000억원
성격
우주에 대한 기초 질문에 관한 고에너지 물리학 연구를 수행하는 국가 기구
성과
KEKB 가속기 구축, 노벨물리학수상(마코토 고바야시)
연구분야
고에너지 입자 빔과 가속기광원으로 물질의 기본특성, 소립자 원자핵, 물질구조과학, 가속기, 공통기반 연구
연구시설
전자-양전자 충돌기, 방사광 연구시설, 입자 및 핵 연구소, 자료구조과학연구소, 가속기연구소, 응용연구소, J-PARC 등
이용자 규모
연간 100,000여명
4. 일본 Rikagaku Kenkyusho, (RIKEN)
설립년도
1917년
위치
일본 도쿄 외 7개 지역, 해외(영국, 미국, 싱가포르, 중국, 한국)
인력 및 예산
3,519명, 90,036만 엔/약126억원 (‘12년 기준)
성격
인문학과 사회과학을 제외한 과학기술 종합 연구 수행
성과
* 113번째 원소 발견
* 총 9명의 노벨상수상자 (물리6명, 화학2명, 의학생리학 1명)
* 연 2,500편의 논문
연구시설
선형가속기 XFEL, 중이온가속기 RIBF, 원형가속기 SPRING-8
가속기 활용 및 이용자 현황
* 연간 70여개의 실험을 검토
* RIBF User Group : 250여명
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