중성미자 검출설비 전남 영광에 완공

중성미자 검출설비가 전남 영광에 완공됐다.

교육과학기술부(장관 이주호)는 중성미자 검출설비를 순수 국내 기술로 전남 영광 원자력발전소 인근에 완공했다고 3일 밝혔다.

설비는 우주생성의 비밀을 밝혀낼 단서를 제공하는 중성미자 변환상수 측정을 위해 태양에서의 핵융합이나 원자로 속의 핵분열 시 방출되는 중성미자를 검출하게 된다.

중성미자는 원자의 핵붕괴 혹은 핵융합 과정에서 방출되는 전기전하가 없는 기본입자로 질량이 작아 빛의 속도로 움직이며 물질과 상호작용이 없어 ‘유령입자’ 혹은 ‘겨우 존재하는 입자’로 알려져 있고 한 종류의 중성미자가 다른 종류의 중성미자로 얼마나 많이 변했는지를 나타내는 세기가 변환상수다.

중성미자 검출 설비는 서울대학교 김수봉 교수 연구진을 비롯해 국내 10여개 대학 연구진이 교과부로부터 116억원의 연구비를 지원받아 2006년 3월 건설을 착수해 2월 구축이 완료됐다.

중성미자 검출설비는 원자로에 가까운 위치 290m와 먼 위치 1.4km에 유기섬광액체 100톤과 정수된 물 350톤을 채운 두 대의 검출기를 지하 100m와 300m의 터널 속에 설치해 만들어졌다.

검출 설비는 동일한 두 대의 검출기를 사용해 원자로에서 방출된 중성미자가 약 1km의 거리를 날아가면서 다른 종류의 중성미자로 바뀌어 원래의 중성미자 양이 2%까지 감소한 것을 측정하게 된다.

이 설비는 기존 실험이 중성미자가 20%까지 줄어든 양을 측정한 것에 비해 10배 정도의 변환상수 측정 효율이 높아진 것이 특징이다.

현재 제조 중인 200톤의 유기섬광액체가 두 검출기에 채워지는 올해 7월부터 본격적인 실험이 시작될 예정으로 3년간의 데이터가 모아지면 미 측정된 마지막 중성미자 변환상수에 대한 결과가 나올 예정이다.

미 측정된 변환상수를 알게 되면 중성미자의 성질과 기본입자의 원리를 규명할 수 있어 물리학계에 크게 기여할 것으로 기대된다.

교과부 관계자는 “변환상수 측정은 우주의 물질과 반물질의 비대칭성 연구와 향후 중성미자 실험의 장기적 프로그램 판도를 결정하는 중요한 의미를 가진다”면서 “국제 경쟁력을 갖춘 대형 중성미자 검출시설 제작 기술력의 확보와 세계 수준의 중장기적 중성미자 연구를 수행하는 시발점이 될 것”이라고 밝혔다.