동신대 박명렬 교수팀, 저속제어시스템 개발

중성미자 검출시설 완성에 기여, 입자검출장치 작동유무 자동감시․이상 기록․제어

[프라임경제]동신대학교 박명렬 교수(방사선학과.사진) 연구팀이 원자로 중성미자 실험의 정확도를 높이기 위한 저속제어시스템 개발을 완료함으로써 국내 최초의 중성미자 검출시설이 순수 국내 기술로 완성됐다.

이에 따라 우주 생성의 비밀을 밝혀줄 단서가 될 마지막 중성미자 변환상수 측정을 위해 현재 전남 영광원전 인근에서 진행되고 있는 원자로 중성미자 실험에 가속도가 붙게 됐다.

중성미자는 우주를 구성하는 기본입자 중 하나로, 태양에서의 핵융합이나 원자로 속의 핵분열 시 방출되는데 지난 1998년 일본 슈퍼 카미오칸데 실험에서 세 종류의 중성미자들 사이에 서로 변환이 일어난다는 사실이 발견돼 물리학계에 엄청난 파장이 일어난 바 있다.

그러나 중성미자는 물질과 거의 반응하지 않아 측정하기가 힘들고, 다른 종류로 변환하는 세 가지 변환상수 중 마지막 한 가지를 측정하지 못해 세계 중성미자 학자들이 연구를 진행하고 있다.

우리나라도 지난 2006년부터 교육과학기술부의 지원을 받아 한국중성미자연구센터(서울대학교)를 중심으로 10개 대학 연구팀이 각자의 분야에서 중성미자 검출시설 건립에 착수해 이번에 완료된 것이다.

박명렬 교수팀(최준호 동신대 기초과학연구소 연구원, 장한일 서강정보대학 교수)이 개발한 저속제어시스템은 입자검출장치들의 작동 유무를 자동 감시하고, 이상 현상을 기록하며, 필요시 제어까지 해주는 핵심 시스템으로 실험 결과의 계통 오차를 이해하는데 가장 중요한 시스템이다.

특히 네트워크를 통해 핵심 입자 검출장치인 840여 개의 광증배관에 최적의 검출 효율을 보장하기 위한 개개의 작동전압을 자동 제어할 수 있으며, 중성미자 표적인 원자의 개수를 간접적으로 관측함으로써 실험결과에 커다란 영향을 미치는 계통 오차의 직접적인 원인을 분석할 토대를 제공했다는 평가를 받고 있다.

한편 동신대 연구팀은 이번 연구 외에도 액체 섬광체 제작 및 광증배관의 최적 작동 전압 테스트와 설치에도 많은 기여를 했으며 현재 7월부터 시작될 실험의 데이터 분석 환경을 구축하고 있다.