IBS, 암흑물질 후보 검증 반환점 돌았다

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기초과학연구원(IBS)
<기초과학연구원(IBS)>

기초과학연구원(IBS·원장 김두철) 소속 지하실험연구단(단장 김영덕)이 이끄는 국제공동연구진이 암흑물질 수수께끼를 푸는데 한 발 더 다가섰다.

IBS는 강원도 양양에서 20년전 암흑물질 관측 실험을 재현하는 연구에 착수한 후 2년 동안 수행한 데이터 분석 중간 결과를 미국 물리학회 학술지인 피지컬 리뷰 레터스에 게재했다고 22일 밝혔다.

암흑물질은 우주의 27%를 차지하는 것으로 추정되는 물질이다. 정체가 밝혀지지 않아 암흑물질로 불린다.

이번 중간 결과는 1998년 이탈리아 그랑사소 지하실험실의 '다마(DAMA)' 실험을 검증하는 내용을 담고 있다. 이탈리아 연구진은 당시 우주에서 온 입자 신호를 측정해 암흑물질후보인 '윔프'를 발견했다고 주장했다. IBS 지하실험연구단과 공동연구진은 지난 2016년 9월부터 DAMA 실험을 동일 조건에서 검증하는 최초 실험 '코사인-100'에 나서고 있다.

연구진은 양양 재현실험으로 관측한 신호가 DAMA에서 지난 20년간 축적한 입자신호와 오차범위 내 차이를 나타내도록 했다고 밝혔다. 추후 분석 결과가 DAMA와 비슷한 값을 가지면 윔프 존재를 뒷받침하는 증거가 된다.

분석 중간결과 신뢰도는 '1시그마(68.3%)'를 약간 상회한다. 시그마는 데이터가 정규분포를 기준으로 얼마나 떨어진 곳에 위치해 있는지를 파악하는 지표다.

연구진은 3년 안에 데이터 신뢰도 3시그마(99.7%)를 달성해 DAMA 실험을 완벽 검증할 수 있을 것으로 예상하고 있다. 만약 관측 결과가 다른 것으로 규명되면 DAMA 관측 신호가 무엇인지 알아내는 것까지 연구 목표로 삼는다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com