건국대-국내 과학자들, CERN의 한국인 이름 딴 우주입자 연구 참여

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2013-03-07 10:44

서울--(뉴스와이어)--세계 최대의 과학실험시설인 유럽입자물리연구소(CERN)가 건국대 조용민 석학교수(물리학)의 우주 입자 이론인 ‘조-메이슨(Cho-Maison) 자기홀극(magnetic monopole)’을 찾기 위한 실험을 시작한 가운데 건국대와 국내 과학자들이 이 우주입자 입증을 위한 국제공동 연구에 참여한다. 이번 연구 참여로 우리나라가 한국인 과학자의 이름을 딴 유일한 입자인 ‘조-메이슨 자기홀극’ 발견에 주도적으로 나설 수 있을 전망이다.

조-메이슨 자기홀극은 조용민 건국대 석학교수(물리학)가 1997년 독일 막스플랑크연구소의 메이슨(Dieter Maison) 박사와 공동 연구를 통해 예측한 우주 물질로 물리학계에서 ‘조-메이슨 자기홀극(Cho-Maison magnetic monopole)’이라고 명명됐다. 정설이나 가설 속에 등장하는 우주 물질 입자 중 한국인 과학자의 이름이 붙은 것은 이 입자가 유일하다.

세계 최대 입자가속기를 운영하는 CERN의 자기홀극 연구 총괄책임자이자 세계 최고의 실험물리학자인 제임스 핀폴드(James Pinfold) 캐나다 앨버타대 교수는 7일 건국대 기초과학연구소와 물리학부 주최로 새천년관 우곡국제회의장에서 열린‘조-메이슨 자기홀극과 우주 입자’(Cho-Maison Monopole and Exotic Particles) 국제 워크숍에서 건국대와 국내 연구진이 CERN의 최신 자기홀극 검출기인 MoEDAL(Monopole and Exotics Detector at LHC) 실험과 공동연구에 참여하기로 했다고 밝혔다. MoEDAL은 조-메이슨 자기홀극(Cho-Maison Monopole)과 가상의 우주입자를 발견하기 위해 특별히 제작된 검출기이며 MoEDAL 실험에는 현재 미국, 영국, 독일, 프랑스 등 10개국 18개 대학과 연구기관이 참여하고 있다.

건국대와 국내 연구진은 우선 조-메이슨 자기홀극을 찾을 수 있는 방법 등을 연구하는 ‘예측(Predict)’단계에 참여하며, 앞으로 기초과학분야 국가연구기관인 기초과학연구원(IBS)으로부터 연구비 등을 지원받게 되면 검출기(MoEDAL)를 설계 제작하고 가동하는 실험에도 직접 참여할 예정이다.

핀폴드 교수는 이를 위해 5일 국제과학비즈니스벨트 기초과학연구원을 방문하고 이번 연구를 위한 한국 정부의 연구비 지원과 연구진 참여를 타진하는 제안서를 제출했다.

조용민 석학교수는 "전 세계 최고의 가속기에서 한국인이 예측한 세계 최초 우주입자인 자기홀극을 발견하는 연구에 우리나라 과학자들이 주도적으로 참여하는 것은 국내 기초과학 분야 발전에도 큰 도움이 될 것”이라며 “정부 차원의 지원과 협력이 이뤄진다면 국내의 입자 및 핵 물리학계가 CERN에 보다 주도적으로 참여할 수 있는 중요한 계기가 될 것으로 생각한다”고 말했다. 이날 국제워크숍에서는 윤종혁 건국대 교수, 유인권 부산대 교수, 김성원 이화여대 교수, 박인규 서울시립대 교수 등 국내 물리학자들이 참여해 주제발표와 토론을 통해 CERN과의 연구협력방안 등을 논의했다.

핀폴드 교수는 지난해 ‘신의입자’로 불리는 힉스(Higgs) 입자를 발견한 CERN ATLAS 팀의 설립멤버로 검출기 디자인(설계) 및 제작에 핵심적 역할을 한 바 있으며, 지금까지 수많은 세계적 고에너지 실험을 주도해 왔다.

핀폴드 교수는 “MoEDAL의 주요 목표는 조-메이슨 자기홀극을 발견하는 것으로, 이 입자를 발견하면 N극과 S극 가운데 한쪽만 존재하는 단일극(홀극) 자석 입자를 설명할 수 있다”며 “조-메이슨 자기홀극은 디랙(Dirac)의 홀극을 전기약력으로 일반화한 홀극이며 자연계에 존재할 수 있는 유일한 홀극으로 MoEDAL 검출기에서 발견될 가능성이 매우 높다”고 말했다.

조용민 석학교수는 “이 자기홀극은 자연계에 존재할 수 있는 유일한 홀극일 뿐 아니라 힉스입자 등 보통 점으로 존재하는 소립자와는 달리 매듭처럼 꼬인 구조를 가진 위상학적 소립자라는 점에서 이 홀극의 발견은 힉스 입자 발견보다 더 중요한 물리학적 의미를 갖는다”며 “만일 MoEDAL이 Cho-Maison 홀극을 발견할 경우 이는 역사상 최초의 위상학적 소립자의 발견으로 기록될 것”이라고 말했다. 또 과학사(史)적으로 큰 영향력을 발휘하지 못한 우리나라가 국내 과학자의 이름을 딴 입자를 발견한다는 것도 큰 의미를 지닌다.

핀폴드 교수는 “2015년부터 MoEDAL을 풀가동할 계획이며 1년6개월 정도 지나면 데이터가 쌓여 자기홀극 입자가 있는지 없는지 확인할 수 있을 것”이라고 내다봤다.

핀폴드 교수는 “인류의 역사를 바꾼 모든 발견과 발명의 씨앗은 기초과학” 이라며 “기초과학에 대한 투자 없이는 현대 문명이 불가능 하다”고 기초과학에 대한 관심과 투자를 강조했다.

건국대학교 개요
독립운동의 맥동 속에서 태어난 당당한 민족사학 건국대학교는 1931년 상허 유석창 선생께서 의료제민(醫療濟民)의 기치 아래 민중병원을 창립한 이래, 성(誠) 신(信) 의(義) 교시를 바탕으로 ‘교육을 통한 나라 세우기’의 한 길을 걸어왔다. 서울특별시 광진구 능동로 서울캠퍼스와 충북 충주시 충원대로 GLOCAL(글로컬) 캠퍼스에 22개 단과대학과 대학원, 4개 전문대학원(건축전문대학원, 법학전문대학원, 경영전문대학원, 의학전문대학원), 10개 특수대학원을 운영하며 교육과 연구, 봉사에 전념하고 있다. 건국대는 ‘미래를 위한 도약, 세계를 향한 비상’이란 캐치프레이즈 하에 새로운 비전인 ‘르네상스 건국 2031’을 수립, 2031년까지 세계 100대 대학으로 도약하는 것을 목표로 ‘신지식 경제사회를 선도하는 글로벌 창의 인재’를 양성하고 있다.

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