기초과학연구원(IBS) 지하실험연구단
정선군 예미산 우주입자연구시설 구축
양양 지하실험시설의 면적 10배 이상
우주선·뮤온입자 방해없어 연구 유리
일본은 ‘가미오칸데’로 두 차례 노벨상
강원도 정선군 철광 지하 1100m에 암흑물질·중성미자 등을 연구하기 위한 ‘우주입자연구시설(ARF)’이 본격적으로 구축된다. 기초과학연구원(IBS) 지하실험연구단은 오는 12일 강원도 정선군 예미산 일대 한덕철광산업 광산에서 ARF 착공식을 진행한다고 8일 밝혔다. 연구단이 암흑물질 연구를 위해 운영해 온 기존 양양 지하 실험시설보다 면적이 10배 이상 면적이 큰 2000㎡ 규모로 깊이도 400m 더 깊다.
정선 ARF의 주 연구대상인 암흑물질과 중성미자는 우주가 생성된 과정과 그 구성을 이해하기 위한 핵심 요소로, 노벨물리학상 ‘0순위’ 후보로도 거론된다. 그만큼 연구 가치가 크다는 얘기다. 김영덕 IBS 지하실험 연구단장은 “일본은 ‘가미오칸데’와 ‘슈퍼 가미오칸데’와 같은 입자연구시설을 구축해 두 차례나 노벨 물리학상을 거머쥐었다”며 “한국에도 이 같은 기초 연구시설을 추가 건설한다는 데 의미가 있다”고 설명했다.
ARF 시설이 인적이 드문 강원도 광산의 지하 1.1㎞ 지점까지 파고 들어가는 이유는 뭘까. 바로 잡음이 적기 때문이다. IBS 측은 “암흑물질과 중성미자가 내는 신호는 민감도가 매우 높은 검출기를 사용해도 1년에 수차례만 반응할 것으로 예상된다”며 “그만큼 우주선(線)을 비롯한 기타 배경 신호는 최대한 줄이는 것이 연구 성패를 좌우한다”고 설명했다.
이 때문에 세계 각국의 과학자들 역시 지하 깊은 곳에 입자연구시설을 구축하고 연구를 진행하고 있다. 일본은 1958년 일찌감치 기후현 가미오카 광산 지하 1000m에 중성미자 관측 장치인 ‘가미오칸데’를 설치하고 1996년까지 운영했다. 이후에는 이 시설을 보다 향상시킨 ‘슈퍼 가미오칸데’가 그 역할을 이어받아 현재까지 운영 중이다. 일본은 2002년과 2015년, 이 두 개의 지하 입자연구시설을 이용해 노벨 물리학상을 거머쥐었다.
에반 게리온이 나올 것 같은...원하시는 연구 잘 되시길.