◎세계최대 독 가속기 실험단체서 고대 물리연구실 초청/전자·강입자 식별장치개발 맡아/쿼크의 내부구조·새 입자 등 탐색

한국의 한 대학연구실이 세계최대규모의 전자·양성자충돌 가속기인 독일 HERA가속기의 고에너지 입자물리실험단체에 국제공동연구기관으로 정식 선정돼 관심을 모으고 있다.

고려대 물리학과 박성근교수의 물리연구실.박교수는 23일 8년간의 건설기간을 거쳐 지난 4월 완공된 HERA 가속기의 대형입자검출기 실험단체인 ZEUS가 최근 고려대 물리연구실을 공동연구자로 공식 초청해왔다고 밝히고 이에따라 물리연구실은 ZEUS 검출기내에서 전자의 올바른 식별을 위한 새로운 장치 개발에 참여한후 이를 이용한 새로운 입자물리 현상연구를 수행할 계획이라고 말했다.

기초과학 연구여건이 상대적으로 열악한 한국이 이분야에서 이같은 대형 국제연구기관의 초청을 받아 연구에 참여하는것은 이번이 처음으로(미국의 SSC 초전도입자가속기사업은 투자요청을 받아 이를 검토하고 있는중)세계적 수준의 입자물리연구에 기여하는것은 물론 이 분야에서의 국내기술 축적과 연구인력 훈련에 좋은 계기가 될것으로 보인다.

독일 함부르크시의 DESY연구소에 완공된 HERA는 지하터널에 건설된 둘레 6·3㎞의 전자및 양성자 링을 갖고 있고 4곳에 전자·양성자충돌지점이 있어 전자와 양성자간 충돌실험을 할수 있다.특히 이 가속기는 8백20기가 전자볼트의 높은 에너지상태의 양성자와 30기가전자볼트의 전자를 충돌시킬수있도록 설계됐는데 이는 기존 전자·양성자 산란실험의 최대 운동전달량보다 1백배나 크며 질량중심의 에너지를 기준할때는 10배나 큰 실험으로 핵자의 내부구조를 좀더 깊이 있게 탐구할수 있게 함으로써 지금까지 아무도 예측할수 없었던 새로운 물리현상의 발견도 기대되고 있다.

ZEUS는 HERA 가속기의 두개의 큰 실험단체중 하나로 미국 영국 일본 폴란드 소련 독일 캐나다등 10개국의 최고수준 입자물리연구소와 대학연구실 50개가 공동연구에 참여하고 있다.이중에서 한국이 수행할 연구는 ZEUS 검출기에서 실리콘 다이오드를 이용,전자와 강입자를 식별해주는 장치(HES)를 개발하고 이를이용해 최첨단의 고에너지물리실험을 하는것이다.즉 핵자속을 3곱하기 10의 마이너스 18승 크기까지도 살펴볼수있는 ZEUS의 실험장치로 물질을 이루고 있는 가장 작은 기본단위로 생각되는 쿼크의 내부구조를 탐색하거나 새로운 입자의 탐색등을 추구한다는 것이다.



박성근교수는 『입자물리실험은 순수과학으로서뿐만아니라 가속기제작및 실험치분석에 소요되는 각종 기술이 초전도 전자공학 신소재등 하이테크에 속해있어 산업기술전반에 대한 파급효과도 크다』면서 『좀더 넓은 시각에서 기초과학에 대한 지원이 확대됐으면 좋겠다』고 희망을 피력했다.<신연숙기자>