김수봉 서울대 교수(물리천문학부·사진)가 9월 19일 러시아 핵물리국제공동연구소 122차 과학이사회 시상식에 참여해 부르노 폰테콜포상(이하 폰테콜포상)을 수여받는다.

‘부르노 폰테콜포상’은 중성미자의 대부인 부르노 폰테콜포(1914~1993)를 기념하기 위해 1995년 제정됐으며, 입자물리학 분야에서 뛰어난 업적을 거둔 이에게 수여한다. 1999년 이 상의 수상자인 데이비스는 2002년 노벨물리학상을, 2004년 수상자인 맥도날드는 2015년 노벨물리학상을 수여한 적이 있을 정도로 국제적 권위가 높은 상이다.

올해의 상은 가장 약한 중성미자 변환 세기를 발견한 한국 리노(RENO) 실험 책임자 김수봉 교수, 중국 다야베이(Daya Bay) 실험 책임자 Yifang 교수, 일본 T2K 실험 책임자 Nishikawa 교수가 공동수상한다. 수상자는 2017년 2월 열린 JINR 과학이사회에서 만장일치로 결정됐다.

김 교수가 책임자인 ‘리노 실험’은 국내 10개 대학이 공동으로 영광 한빛발전소 부근에 한국 최초의 중성미자 검출기 2대를 지하에 건설해 2011년 8월부터 데이터 수집을 시작했고, 2012년 4월 그 동안 유일하게 측정되지 못했던 가장 약한 중성미자 변환을 발견했다. 이 결과는 물리학의 최고 권위지인 피지컬리뷰레터지(Physical Review Letters)에 발표되어 현재 약 1,600회 인용됐다.

이 실험으로 세 종류의 중성미자 변환 세기가 모두 측정되어, 중성미자 변환이 완전히 확립되게 됐다. 특히 가장 약한 중성미자 변환 세기가 측정됨으로써 그 동안 난제로 남아있던 것들을 해명할 수 있는 가능성을 열어놓았고, 국제적으로 중성미자 변환 실험 계획이 활발히 진행 중에 있다.

*중성미자 : 원자의 핵붕괴 혹은 핵융합 과정에서 방출되는 전기 전하가 없는 기본입자. 질량이 워낙 작아 거의 빛의 속도로 움직인다. 물질과 상호작용이 거의 없어 ‘유령입자’라 할 정도로 오랫동안 물리학자들을 골탕 먹였다. 기본입자로는 전자중성미자, 뮤온중성미자, 타우중성미자 세 종류가 존재한다.
**중성미자 변환확률 : 한 종류의 중성미자가 다른 종류의 중성미자로 얼마나 많이 변하는지를 ‘변환 확률’이라고 한다. 중성미자의 종류가 셋이므로 세 변환확률이 존재하는데, 두 변환확률(~100%, ~80%)은 측정이 됐으나 나머지 하나는 유독 작아 오랫동안 측정되지 않다가 2012년 한국의 리노 실험과 중국의 다야베이 실험이 발견했다.

(자료제공=서울대)

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