▲ 기초과학연구원(IBS) 지하실험연구단이 건설 중인 '우주입자연구시설'의 설계도 (사진=기초과학연구원)[투데이코리아=노정민 기자] 기초과학연구원(IBS) 지하실험연구단(단장 김영덕)이 2019년 가을까지 강원도 정선군 예미산 일대의 한덕철광 광산 지하 1,1km에 약 2,000m² 규모의 ‘우주입자연구시설’을 완공할 예정이라고 2일 밝혔다. IBS에 따르면 이를 위해 약 210억 원이 투입되며 2020년부터 새로 조성되는 연구시설에서 우주입자인 ‘암흑물질·중성미자’에 대한 연구개발을 계속 이어간다는 계획이다.
2015년 일본 도쿄대학의 가지타 다카아키 우주선연구소 교수와 캐나다 퀸즈대학의 아서 B. 맥도널드 교수는 거대 실험장치 ‘슈퍼-카미오칸데’를 통해 ‘중성미자’의 진동을 발견해 노벨물리학상을 공동수상했다. 중성미자의 발견 역시 아무도 거들떠보지 않는 ‘폐광’에서 연구에 연구를 거듭한 끝에 얻어낸 결실이었다. IBS 지하실험연구단 과학자들도 ‘노벨상 0순위’라며 전 세계가 주목하고 있는 암흑물질(dark matter)을 발견하기 위해 끊임없이 추적과 실험을 반복해오고 있다.
IBS는 강원도 양양군에 위치한 한국수력원자력 양양 양수발전소의 지원으로 지금까지 10년 넘게 지하 700m의 300m² 규모 실험실에서 암흑물질과 중성미자에 대한 연구를 수행해오고 있다. 암흑물질 검출과 중성미자의 질량 측정은 우주의 기원과 물질을 이해하는 데 핵심요소다. 한편 IBS에 따르면 이번에 새로 구축할 연구시설 및 장비는 중성미자의 질량 검출 수준을 크게 향상시킬 수 있으며 암흑물질을 발견함에 있어서 우주선 등의 배경잡음이 최대 5배 이상 차단 가능해질 것이라고 전했다.
현재 IBS는 ‘중성미자 미방출 이중베타 붕괴현상’ 즉 중성미자의 성질을 초 저온냉동기 내 설치된 검출기로 관측하는 실험인 'AMoRE(Advanced Mo-based Rare process Experiment)'를 통해 우주의 반물질과 물질의 비대칭성을 설명하기 위한 연구를 계속하고 있으며 암흑물질이 검출기와 충돌 시 방출되는 신호를 측정하는 '코사인(COSINE)' 실험을 통해 우주의 구성과 탄생 비밀을 알아내기 위해 끊임없이 노력하고 있다.
IBS는 지난 달 17일 강원도 정선군청에서 우주입자연구시설 구축을 위해 정선군(군수 전정환), 한덕철광(대표 김명주)과 MOU 체결 협약식을 가졌다고 밝히면서 이번 사업이 국가 기초과학 발전에 기여하는 것은 물론 지역 경제발전에도 큰 도움이 될 것으로 기대가 크다고 전했다.
노정민 기자
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