전남대연구진, 자체 기술로 우주비밀 '중성미자' 탐색

섬광 검출기 자체 개발해 한빛원전에 설치
GIST·서울대·경북대·전북대등 7개 기관 참여
중성미자 분야, 미국·일본 등 세계 연구 경쟁

[광주=뉴시스] 전남대학교 선도연구센터 소속 르네(RENE·Reactor Experiment for Neutrinos and Exotics) 실험연구팀. (사진=전남대 제공) photo@newsis.com *재판매 및 DB 금지

[광주=뉴시스]맹대환 기자 = 전남대 연구진이 우주 기원과 진화의 비밀을 풀 수 있는 중성미자 찾기에 나섰다. 중성미자는 태양의 핵융합이나 원자로 핵분열 과정에서 방출되는 기본 입자로 '유령 입자'로도 불리며 우주 전역에 존재한다.

18일 전남대에 따르면 전남대 선도연구센터(중성미자 정밀 연구센터) 소속 르네(RENE·Reactor Experiment for Neutrinos and Exotics) 실험연구팀은 최근 한빛원자력발전소 안에 미지의 새로운 중성미자를 찾기 위한 장비 제작을 마무리했다.

이 실험에는 전남대 선도연구센터 주도로 광주과학기술원(GIST), 경북대, 경희대, 서울대, 세종대, 전북대 등 7개 기관 50여 명의 연구원이 참여한다.

장비는 원자로 중심에서 약 24m 떨어진 지점에 설치했으며, 본격적인 가동과 탐지는 올해 하반기부터 시작할 예정이다.

중성미자의 성질과 변화를 규명하는 연구는 우주의 기원과 진화, 그리고 현재의 구조를 이해하는 데 핵심적인 단서를 제공한다.

문제는 중성미자 질량이 극히 작고 전하를 띠지 않으며, 다른 물질과 거의 반응하지 않고 통과하기 때문에 관측이 매우 어렵다는 점이다. 그럼에도 불구하고 중성미자 연구는 지금까지 네 차례 노벨물리학상을 배출한 분야로, 미국과 일본 등 세계 각국이 차세대 대형 검출기 구축에 나서며 연구 경쟁을 가속화하고 있다.

국내에서는 르네 연구팀이 중성미자를 찾아내는 연구를 진행한다. 르네 연구팀이 찾고있는 것은 이미 관측된 세 종류 전자·뮤온·타우 중성미자의 진동변환 과정에 관여하는 것으로 알려진 제4의 중성미자 후보다. 연구팀은 이 영역의 특수성을 집중적으로 탐색해 비활성 중성미자의 존재 여부를 확인할 예정이다.

이를 위해 연구팀은 기존 설계를 보완한 섬광 검출기를 자체 개발했다. 전남대 황칠 파이롯트 플랜트 공간을 활용해 장비를 제작하고 성능 테스트를 완료했다. 이번 실험은 원자로 기반 중성미자 진동 실험에 핵심적인 자료를 제공할 것으로 기대된다.

주경광 센터장(전남대 물리학과 교수)은 "국내 연구진의 독자적인 기술로 검출 장비를 구축함으로써 입자물리학 분야의 새로운 가능성을 열게 됐다"며 "비활성 중성미자 연구는 현재 선진국들이 최우선 과제 중 하나로 삼고 있는 핵심 분야다"고 말했다.

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