中 차세대 중성미자 관측소 '주노' 두달치 데이터로 기존 실험 수십년치 정확도 달성 작성일 06-12 34 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="fNULfSSrJg"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="e69d3b8a4a5ae29e8d00b7ffbf1c2e5007972a2464c8ede5778b561b00f874fd" dmcf-pid="4juo4vvmio" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="중국 '장먼 지하 중성미자 관측소(주노, JUNO)' 수조 외부에 설치된 광검출기. 주노는 원자력발전소(원전)에서 약 53km 떨어진 지하 700m 공간에 설치된 거대한 실험장치로 현재 수조 내부에 2만톤의 액체섬광체가 채워져 중성미자를 검출 실험을 수행하고 있다. JUNO Collaboration 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/12/dongascience/20260612095942344tadu.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="VGJTkBB3Ma" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/12/dongascience/20260612095942344tadu.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 중국 '장먼 지하 중성미자 관측소(주노, JUNO)' 수조 외부에 설치된 광검출기. 주노는 원자력발전소(원전)에서 약 53km 떨어진 지하 700m 공간에 설치된 거대한 실험장치로 현재 수조 내부에 2만톤의 액체섬광체가 채워져 중성미자를 검출 실험을 수행하고 있다. JUNO Collaboration 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="9ca47b641febc4fecb913781189b1d15c8e19e6253e5470e3855a35b3fa67ca7" dmcf-pid="84S91aaeJL" dmcf-ptype="general">지난해 8월 가동을 시작한 중국의 '장먼 지하 중성미자 관측소(주노, JUNO)'가 역대급 정밀도의 데이터를 공개하면서 물리학계의 주목을 받고 있다. 단 두 달간 수집한 데이터만으로 지난 수십년간 다른 실험 장치에서 쌓아 온 데이터와 비슷한 수준의 정확도를 달성했다.</p> <p contents-hash="3b74cdaac0e13057b6d9e9538b0d0e03f642f0b3fe72e2170aed74f8545adce9" dmcf-pid="68v2tNNdnn" dmcf-ptype="general">주노 연구팀은 59.1일간 중성미자의 질량 차이를 정밀 측정한 실험 데이터를 공개하고 연구결과를 10일(현지시간) 국제학술지 '네이처'에 공개했다.</p> <p contents-hash="7bacba867410716811a1a4a0262db44c0ecc9f9602b45f2179237e5db2acb2ef" dmcf-pid="P6TVFjjJMi" dmcf-ptype="general">중성미자는 아직 질량이 정확히 알려지지 않은 우주의 기본입자다. 우주의 기원 등 근본적인 질문에 답을 찾아줄 단서로 꼽히지만 질량이 매우 작고 전하도 띠지 않아 연구가 까다롭다. 다른 물질과의 상호작용이 거의 없어 '유령 입자'라는 별명이 붙을 정도다.</p> <p contents-hash="79195e2dffa12dce929d72dd0d4b443f8a6d86ffa967a4d4f59050fb98b54f47" dmcf-pid="QPyf3AAinJ" dmcf-ptype="general">중성미자는 전자·뮤온·타우 세 종류로 구분된다. 상호작용했을 때 어떤 입자를 만들어 내는지를 기준으로 분류된다. 중성미자가 운동을 할 때는 질량 차이에 따라 1번·2번·3번 세 가지 상태로 이동한다. 각 중성미자는 이동하면서 전자·뮤온·타우 중성미자의 구성 비율이 계속 변화하는 고유한 '진동' 특성이 있다.</p> <p contents-hash="5dcb6fd02522f59cfab33affb53b48fedcc3fbd6f8b54f26f47dc209f0b2b56b" dmcf-pid="xQW40ccnRd" dmcf-ptype="general">예를 들어 100% 전자 중성미자로만 생성된 중성미자들도 질량 특성에 따라 이동하면서 처음에 없었던 뮤온-중성미자나 타우-중성미자가 늘었다가 줄어들기를 반복한다.</p> <p contents-hash="7fd971db18cec2e61f7bd1e66a561d936f94722af1eac07aee4abaa250eee628" dmcf-pid="yTMhNuu5Me" dmcf-ptype="general">1번·2번·3번의 질량 순서는 아직 명확하지 않다. 태양에서 발생한 중성미자 관측 실험을 통해 1번보다 2번이 무겁다는 관계는 밝혀졌지만 1번·2번 사이보다 질량 차이가 훨씬 큰 것으로 알려진 3번이 가장 무거운지 혹은 가벼운지는 측정되지 않았다. 중성미자 진동을 정밀하게 측정해 중성미자 3종의 정확한 질량 순서를 규명하는 것이 주노의 주요 임무다.</p> <p contents-hash="02bccde0904edac197734955d827fd6fe2689fb90661b81023f78b416969cfa0" dmcf-pid="WyRlj771JR" dmcf-ptype="general">주노는 원자력발전소(원전)에서 약 53km 떨어진 지하 700m 공간에 설치된 거대한 실험장치로 공식적인 사업비만 4000억원이 넘는다. 원전에서 나온 중성미자를 붙잡는 '덫'이다. 53km 거리는 원전에서 발생한 중성미자의 진동이 최대화되는 지점으로 설계돼 검출 효율이 최적화됐다.</p> <p contents-hash="65f9de5fcae1d47bf5146f4cf6db6f380e548ffab9e7f2c22b590f80f80e8ab1" dmcf-pid="YWeSAzztiM" dmcf-ptype="general">주노는 지름 35.4m, 무게 약 600톤의 둥근 아크릴 구조물로 내부에 2만톤의 액체섬광체가 채워져 있다. 액체섬광체는 중성미자가 매우 낮은 확률로 충돌할 때 아주 짧은 순간 에너지가 높아졌다가 낮아지면서 빛을 내는 특수한 액체다. 주노 표면에 설치된 4만개가 넘는 광센서(PMT)가 이 빛을 감지해 중성미자 신호를 잡아낸다.</p> <p contents-hash="ad7b29e0dafbf205cb5eed71aa3034c49a92344deb619e9038e8cfb9c0580a83" dmcf-pid="GYdvcqqFex" dmcf-ptype="general">국내 중성미자 연구자인 유종희 서울대 물리천문학부 교수는 "주노는 150톤급 선행 실험인 '다야 베이 중성미자 실험'보다 약 125배나 규모가 커졌다"며 "검출기의 크기와 분해능이 크게 향상돼 중성미자의 '섞임각'을 정밀 측정한다"고 설명했다.</p> <p contents-hash="533aa98f41cc3fdd014e5172b4fc11b7488ff105fc32cd2092006dcdeda920cd" dmcf-pid="HGJTkBB3RQ" dmcf-ptype="general">섞임각은 구성하는 중성미자 비율이 변하는 정도를 나타내는 고유한 수치다. 이번에 발표된 데이터는 앞서 확인된 1번·2번 중성미자 섞임각과 질량 차이를 정밀 측정했다.</p> <p contents-hash="e0533d6487a4e641b10ffd377234d7de3c4f8aef6e6808dd7a30f0bc62e823e1" dmcf-pid="XHiyEbb0JP" dmcf-ptype="general">유 교수는 "기존 실험들이 지난 수십년간 측정해온 결과와 비슷한 수준의 정밀도를 주노는 불과 두 달 만에 보였다"며 "이번 실험 결과는 앞으로 주노 검출기가 세계 최고의 정밀도를 확보했으며 앞으로 발표할 결과를 기대해도 좋다는 것을 세상에 미리 공표한 것"이라고 설명했다.</p> <p contents-hash="a6bd63bdeaef6038817b42586e0d281c7ff825adedac9ee2ba927f32c0e3ab75" dmcf-pid="ZJ5Mqmmjn6" dmcf-ptype="general">이어 "앞으로 주노가 더 많은 데이터를 수집해 중성미자 질량 순서를 명확하게 관측하면 우주 탄생의 난제로 여겨지는 물질-반물질 비대칭성을 규명하는 데 공헌할 것으로 기대된다"고 밝혔다.</p> <p contents-hash="9a5bb0512af70f1119150aa4fc6ff9e95ed91b6aa0657110fffedeb4e3074456" dmcf-pid="5i1RBssAL8" dmcf-ptype="general"> <참고 자료><br> - doi.org/10.1038/s41586-026-10538-z</p> <p contents-hash="e20777700dba62506151d983697d1cd6793e4a37456186e123437e70a228ae3c" dmcf-pid="1ntebOOcL4" dmcf-ptype="general">[이병구 기자 2bottle9@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 저지연은 엣지·확장성은 클라우드…2026 북중미 월드컵, IT인프라 배치 공식 06-12 다음 이노스페이스, '한빛-나노' 발사 실패 조사 마쳐…3분기 재도전 06-12 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
