우주 생성의 비밀을 밝혀낼 단서인 중성미자(中性微子)의 검출 설비(RENO)가 세계에서 처음으로 한국에 들어섰다.
김수봉 서울대 물리학부 교수는 3일 “국내ㆍ외 13개 대학 연구진과 함께 교육과학기술부로부터 116억원의 연구비를 지원받아 2006년 3월 전남 영광원자력발전소 인근에서 RENO 건설에 착수해 지난 2월 완료했다”며 “먼저 건설을 시작한 중국과 프랑스보다 앞서 완공됐다”고 밝혔다.
본격적인 중성미자 검출 실험은 2개월 후 시작된다. 김 교수는 “예정대로라면 실험 착수 후 1년 정도 지나면 세계 첫 중성미자 검출 결과를 발표할 수 있을 것”이라며 “이 때문에 최근 세계 물리학자들의 눈이 한국으로 쏠려 있다”고 말했다.
중성미자는 물질을 이루는 여러 가지 기본입자 중 하나. 우주를 탄생시킨 대폭발(빅뱅) 때 만들어진 무수히 많은 중성미자는 지금도 공기 중을 떠돌아다닌다. 지구에선 엄지손가락 손톱만한 면적에 초당 약 700억개의 중성미자가 떠다닌다. 하지만 질량이 워낙 작고 극히 일부만 다른 물질과 반응하기 때문에 검출이 매우 어렵다.
그래서 과학자들은 원전으로 눈을 돌렸다. 원자로에서 일어나는 핵분열반응이 수많은 중성미자를 만들어내기 때문이다. 원자로 하나에서 보통 초당 1조의 10억배에 달하는 중성미자가 방출된다. 영광원전에는 원자로가 총 6개 있다.
김 교수팀은 원자로에 가까운 위치(노심에서 290m 떨어진 지점)와 먼 위치(1.4km)에 각각 길이 100m, 300m의 터널을 뚫어 그 안에 약 450톤 규모의 검출기를 한 대씩 제작해 설치했다. 검출기를 터널 속에 둬야 하는 이유는 우주에서 지구로 날아 들어오는 여러 가지 다른 입자들을 차폐하기 위해서다.
기본입자의 성질과 원리 규명에 크게 기여할 중성미자 검출은 물리학 교과서를 새로 써야 할 만큼 과학계에서 큰 의미를 갖는다. 지금까지 중성미자 분야에서 노벨상 수상자도 3명 배출됐다.
임소형기자 precare@hk.co.kr
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