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길 열린 ‘중성미자 연구’…한국 노벨물리학상 열리나

서울대 김수봉 교수팀, 영광 원전 옆에 우주 ‘유령 입자’검출장비 설치

김수봉 교수

우주의 ‘유령 입자’로 불리는 중성미자(中性微子·neutrino) 검출 장비가 국내에 구축됐다. 이에 따라 우주 생성의 비밀이 담긴 중성미자의 특성을 알아내기 위한 국제 물리학계의 경쟁에서 우리나라가 한발 앞서게 됐다. 서울대 물리천문학부 김수봉 교수팀은 전남 영광 원자력발전소 인근 두 곳 지하에 터널을 파 중성미자 검출 장비를 설치했다. 정부 연구비 116억원이 들었다. 국내에 거대한 중성미자 검출 시설이 건설된 것은 이번이 처음이다.

　2개의 중성미자 검출 시설은 영광 원전에서 290m 떨어진 지점과 1.4㎞ 떨어진 곳에 각각 세워졌다. 원자로에서 핵 분열 때 나오는 중성미자를 가까운 거리와 먼 거리에서 각각 측정해 처음 발생한 분량에서 거리에 따라 얼마만큼이 다른 것으로 변해 사라졌는지를 알아내려는 것이다.

본격적인 실험은 7월 시작되며, 앞으로 3년간 측정 데이터를 모아 분석하게 된다.　연구팀의 목표는 중성미자가 또 다른 중성미자로 바뀌는 비율인 ‘변환 상수’를 측정하는 것이다. 중성미자의 변환 상수는 3개가 있다. 2개는 1998년 일본 수퍼카미오칸데 실험에서 밝혀졌다. 이 실험 결과에 노벨 물리학상이 주어졌다. 만약 우리나라 연구팀이 마지막 남은 1개의 변환 상수를 알아낸다면 유력한 노벨 물리학상 후보가 될 수 있다.

박방주 과학전문기자

◆중성미자=우주를 이루고 있는 기본 입자 중 하나. 질량이 작고 빛의 속도로 움직인다. 관통력이 큰 것도 특징이다. 다른 물질과 상호작용을 일으키지 않아 초당 수조 개가 우리 몸을 통과해도 그 존재를 느끼지 못한다. 때문에 ‘유령 입자(ghost particle)’라는 별칭이 붙었다.