영광서 '우주생성의 비밀'밝혀질까

조선일보
  • 김성현 기자
    입력 2008.03.02 22:41 | 수정 2008.03.02 22:42

    내달 중성미자 검출실험실 착공
    영광원전 인근 산악 지대 검출 실험

    전남 영광 원자력발전소 인근에서 '우주 생성의 비밀'을 풀기 위한 지하 실험이 이뤄진다.

    서울대와 러시아 핵물리연구소(INR) 등 국내·외 10개 연구기관의 입자물리학자 50여 명으로 구성된 '중성미자(中性微子) 검출기 구축사업단'(이하 사업단)은 3월 영광 원전 인근에 중성미자 검출 실험실을 착공한다.

    중성미자는 우주를 구성하는 기본 소립자의 일종으로 3종류가 존재하는 것으로 밝혀졌으나 질량이 워낙 가볍고 다른 물질과 좀처럼 반응하지 않아 제대로 규명되지 않은 '미지의 물질'이다.

    사업단은 우라늄의 핵분열 과정에서 다량의 중성미자가 방출된다는 점에 착안, 6기의 원전이 있는 영광원전 인근 산악 지대에 지하 터널을 뚫고 검출 실험을 진행하기로 했다.
    영광 중성미자 검출실험 설비 개요도. 영광원전을 중심으로 290m 거리의 근거리 터널과 1380m 떨어진 원거리 터널을 뚫고 각각 중성미자 검출기를 설치해 연구를 진행한다. (near detector=근거리 검출기. far detector=원거리 검출기)(가운데 원통형 건물은 영광원전, 좌우로 290m와 1380m는 원전으로부터의 거리, 터널아래의 100m와 300m는 각각 터널 깊이를 나타냄.)/서울대 김수봉 교수 제공
    과학기술부로부터 90억 원을 지원 받아 진행하는 실험은 원전에서 290m 떨어진 근거리 터널(깊이 100m)과 1380m 떨어진 원거리 터널(깊이 300m)에서 동시에 이뤄진다.

    연구 팀은 이 시설을 활용해 중성미자의 변환상수(중성미자가 다른 종류로 바뀌는 빈도) 3개 가운데 아직 측정되지 않은 마지막 1개를 측정하게 된다.

    마지막 변환상수는 중성미자의 성질을 규명하는 핵심 열쇠로, 이른바 '빅뱅'(Big Bang·우주를 탄생시킨 대폭발) 직후 우주 공간을 채웠던 소립자의 성질을 역추적할 수 있다는 것이 사업단의 설명이다.

    프랑스중국 등 여러 나라가 중성미자 변환상수를 밝히기 위해 경쟁을 벌이고 있다. 사업단은 올 연말 지하 실험실을 완공하는 대로 검출기를 설치, 2010년 초 본격적인 실험에 들어갈 계획이다.

    사업단장인 김수봉 서울대(물리천문학부) 교수는 "중성미자는 우주를 채우고 있고, 항상 인체를 투과하지만 느끼지 못할 정도로 작아 좀처럼 검출되지 않는 소립자"라며 "조속히 의미 있는 연구성과를 얻어내겠다"고 말했다.
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