"우주 비밀 풀자"…한-이탈리아 중성미자 암흑물질 센터 출범

IBS-INFN 중성미자 암흑물질 센터 30일 출범

강원도 양양 지하 700m에 위치한 'Y2L'. 2003년 개소한 국내 최초의 지하실험 전용 시설이다. /사진=IBS

우주의 비밀을 품은 암흑물질과 중성미자 연구를 위해 한국과 이탈리아가 손을 맞잡았다.

IBS(기초과학연구원)은 이탈리아 국립핵물리연구소 산하 그란사소 국립연구소(LNGS)와 공동 설립한 'IBS-INFN 중성미자 암흑물질 센터'가 30일 공식 출범했다고 밝혔다.

이날 대전 유성구 IBS 본원에서 개소식이 열린 가운데 노도영 IBS 원장, 알도 이안니 그란사소 연구소 국제협력 책임자 등이 참석해 센터의 설립 목표와 운영 체계를 공개했다.

암흑물질은 우주 전체 질량과 에너지의 약 27%를 차지한다고 알려졌지만, 여전히 정체가 확인되지 않았다. 중성미자도 물질과 거의 반응하지 않는 성질 때문에 '유령 입자'라고 불린다. 우주의 기원과 진화를 이해하기 위해 두 물질을 규명하는 게 물리학계의 과제다.

IBS와 그란사소 연구소는 암흑물질 탐색과 중성미자 실험을 수행할 수 있는 지하 실험시설을 각각 보유하고 있다. 특히 그란사소 연구소가 보유한 지하 실험시설은 세계 최대 규모다. 양 기관은 그간 다져온 연구 역량을 바탕으로 공동연구센터를 설립해 본격적으로 협력할 계획이다.

IBS-INFN 센터는 김영덕 IBS 지하실험연구단장과 에치오 프레비탈리 그란사소 연구소장이 공동책임자를 맡아 이끈다. 양 기관이 매년 각각 5억원씩 연구비를 매칭 펀드로 출연한다. 5년간 초기 운영 후 평가를 거쳐 최대 10년까지 지속한다.

암흑 물질 탐색과 중성미자 없는 이중베타붕괴 연구를 위한 핵심 소재와 검출 기술을 공동 개발하는 게 목표다. IBS 예미랩의 '코사인(COSINE-100U)' 연구그룹이 요오드화나트륨 결정 정제를, 그란사소 연구소 '사브르(SABRE)' 연구그룹이 결정 성장과 방사능 측정을 담당해 세계 최고 수준의 저방사능 결정을 확보할 예정이다. 이를 기반으로 탐지 감도를 높인 차세대 검출 기술을 개발하고 중성미자 및 이중베타붕괴 실험으로 연구를 이어갈 계획이다.

노도영 IBS 원장은 "지하 깊은 곳에서 우주의 기원을 향해 나아가는 이번 협력은 기초과학의 본질이 경쟁이 아닌 협력임을 보여주는 상징적 사례"라며 "IBS가 세계 과학 무대에서 대등한 파트너십으로 국제협력을 주도하게 돼 뜻깊다"고 했다.

박건희 기자 wissen@mt.co.kr

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