인하대 권민정 교수 참여한 국제연구팀 '데드콘' 세계 최초로 관측

(인천=뉴스1) 정진욱 기자 = 인하대학교(총장 조명우)는 권민정 물리학과 교수가 한국대표로 참여하고 있는 ALICE 국제공동연구팀이 '데드콘(dead cone)'효과를 세계 최초로 직접 관측했다고 28일 밝혔다. 이 연구결과는 세계적인 국제학술지 '네이처(Nature)'에 게재됐다.

데드콘 효과는 강한 상호작용을 설명하는 이론의 근간이 되는 현상이다. 강한 상호작용은 입자가 충돌할 때 만들어지는 기본 입자인 글루온을 통해 쿼크 사이 생기는 현상을 말한다.

강한상호작용을 설명하는 표준모형 이론인 양자색소역학에 따르면 입자가 충돌할 때 생성하는 파톤(쿼크, 글루온)은 낮은 에너지의 파톤을 연속적으로 방사해 진행한다. 이를 파톤 샤워(shower)라 부른다. 이 파톤 샤워에서 글루온이 방사되지 않는 빈 영역이 생기는데, 이 부분이 데드콘이다. 그동안 데드콘은 양자색소역학의 기본 방정식을 통해 간접적으로만 예측됐을 뿐이었다.

연구팀은 유럽핵입자물리연구소(CERN)의 거대강입자가속기(LHC)를 이용해 수년간 양성자 충돌 데이터를 축적했으며, 독창적인 데이터 분석방법을 통해 방법을 개발했다.

ALICE는 거대강입자가속기를 이용한 국제 공동 프로젝트로 40개국 192개 기관에 소속된 1900여 명의 연구자들이 참여하고 있다.

한국은 9개 기관 연구자 46명이 참여하고 있으며, 과학기술정보통신부·한국연구재단이 추진하는 유럽핵입자물리연구소 협력사업의 지원을 받아 연구를 수행하고 있다.

한국팀 대표를 맡은 권민정 인하대 물리학과 교수는 "LHC에서 얻은 값진 양성자 충돌 데이터와 매우 정교한 데이터 분석 방법을 이용해 데드콘의 존재를 밝혀낼 수 있었다"며 "연구팀이 고안한 독창적인 분석방법은 쿼크의 질량을 직접 측정하는 연구의 새로운 길을 제시했다는 점에서 큰 의미가 있다"고 말했다.

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