강원 정선군 철광 지하 1000m에 기초과학연구원(IBS)이 우주입자연구시설을 구축했다.

5일 과학기술정보통신부와 기초과학연구원은 정선 신동읍 예미랩 지상연구실에서 예미랩 준공식을 개최했다.

예미랩은 신동읍 예미산 지하 1000m에 위치한 고심도 지하실험시설로 지난 2020년 8월 1단계 지하터널 공사 완공을 시작으로 지난달까지 차세대 대용량 검출기 인프라 구축 공사와 지상연구실 리모델링을 완료하고 연구를 수행한다.

이는 3000㎡ 면적의 세계 6위급(면적 기준) 지하실험시설이 구축돼 본격적으로 암흑물질 탐색에 박차를 가할 수 있는 연구기반시설이다.

이같은 암흑물질의 존재와 중성미자의 특징을 밝히는 연구는 세계 물리학계에서 우선적으로 풀어야 할 과제로 꼽고 있다.

특히 암흑물질과 중성미자가 내는 신호는 포착하기 매우 어렵기 때문에 배경잡음(우주선 등)을 최대한 줄일 수 있는 연구환경이 필수적이다. 

이에 세계적 연구그룹들은 경쟁적으로 지하 깊은 곳에 연구시설을 구축해 연구개발에 본격 참여, 연구를 진행하게 된다.    

연구단은 기존의 지하 실험시설 보다 400m 더 깊이 내려가 암흑물질 발견과 유령입자로 불리는 중성미자의 질량 측정 및 성질 규명에 도전한다.

이번에 예미랩이 완공됨에 따라 내년부터 양양실험실의 실험장비를 이전해 중성미자 미방출 이중베타붕괴 연구와 암흑물질탐색 연구 등 우주의 근원을 탐구하는 연구가 본격적으로 진행될 예정이다.

특히 AMoRE-II실험은 몰리브덴을 이용해 중성미자 물리적 특성을 규명하는 연구로 양양에서 수행된 AMoRE-1 실험에 이어 예미랩에서는 몰리브덴 결정 크기를 기존 6kg에서 200kg까지 키워 진행할 예정이다.

지하실험 연구단은 타기관과 예미랩을 공동 활용할 계획이며 기상청은 국가 지진 관측망 구축과 지진관측장비 성능검증을 위한 실험실을 조성 중이며 한국지질자원연구원은 심부 암반의 거동연구, 지하공간의 특성 평가와 모니터링, 안정성 연구 등을 위해 예미랩을 활용, 연구를 진행할 계획이다.

[전국매일신문] 정선/ 최재혁기자 
jhchoi@jeonmae.co.kr

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