한국이 우주의 비밀을 품은 암흑물질·중성미자 연구를 위해 이탈리아와 손을 맞잡았다.
기초과학연구원(IBS·원장 노도영)은 이탈리아 국립핵물리연구소(INFN) 산하 그란사소 국립연구소(LNGS)과 공동 설립한 'IBS-INFN 중성미자 암흑물질 센터'를 공식 출범했다고 30일 밝혔다.
암흑물질은 우주 전체 질량·에너지의 약 27%를 차지하지만, 성질과 상호작용은 확인되지 않았다. 물질과 거의 반응하지 않아 '유령 입자'로 불리는 중성미자 역시 미지의 영역에 남아있다.
이탈리아 기초과학 분야를 대표하는 LNGS는 세계 최대 규모 지하실험시설로, 중성미자 진동 실험과 암흑물질 탐색 분야 선도적 성과를 거둔 곳이다.
IBS 지하실험 연구단(단장 김영덕)은 국내 유일 고심도 지하실험시설인 강원도 정선 예미랩을 기반으로 암흑물질·중성미자 탐색 연구를 선도해왔다. 최근 LNGS의 대표 암흑물질 탐색실험인 '다마(DAMA/LIBRA)' 연구 결과를 반증했다.
이와 관련해 알도 이안니 그란사소 연구소 국제협력 책임자는 “(다마 실험을 반증한) IBS 연구는 확고하고 명확해 저도 동의한다”며 “앞으로 IBS와의 공동 연구로 연구 결과와 기원을 이해할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
IBS-INFN 센터는 김영덕 단장, 에치오 프레비탈리 LNGS 소장이 공동 책임자를 맡는다. 양 기관은 매년 각각 5억 원 연구비를 매칭 펀드로 출연하며, 운영 평가를 거쳐 최대 10년까지 지속된다.
IBS-INFN 센터는 암흑물질 탐색과 중성미자 없는 이중베타붕괴 연구를 위한 핵심 소재 및 검출 기술 개발이 목표다. IBS 예미랩 '코사인(COSINE-100U)' 연구그룹이 요오드화나트륨(Nal) 결정 정제를, 그란사소 연구소의 '사브르(SABRE)' 그룹은 결정 성장과 방사능 측정을 담당해 세계 최고 수준 저방사능 결정을 확보할 예정이다. 나아가 차세대 검출 기술을 개발하고, 중성미자 및 이중베타붕괴 실험으로 연구를 이어간다.
이에 대해 김영덕 단장은 “우리가 가장 중요하게 생각하는 주제는 다마에서 제시한 난제를 해결하는 것으로, 그 이해가 5년 간 중점 마일스톤”이라며 “또 진전된 차세대 실험을 진행할 수 있는 차세대 솔루션을 협업으로 제시하고자 한다”고 전했다.
센터 활동을 통한 인재양성에 대한 언급도 있었다. 김영덕 단장은 “유망한 과학기술 인재가 기초과학 연구를 찾을 가능성을 높이자는 것도 이런 센터를 개소한 이유”라고 말했다.
노도영 IBS 원장은 “이번 협력은 기초과학 본질이 경쟁이 아닌 협력임을 보여주는 상징적 사례”라며, “IBS가 세계 과학 무대에서 대등한 파트너십으로 국제협력을 주도하게 돼 뜻깊다”고 말했다.
김영덕 단장은 “한국 예미랩과 이탈리아 LNGS가 힘을 합쳐 실험 정밀도를 높여나갈 것”이라며, “연구인력 교류와 공동 기술 개발로 차세대 과학자를 양성하고 국제 연구 역량을 함께 강화해 나가겠다”고 밝혔다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
