김태정 한양대 물리학과 교수가 지난 3일(현지시간) 프랑스 세시에 위치한 CERN에서 RPC에 대해 설명하고 있다.© 뉴스1

"지난 10년간 유럽핵입자물리연구소(CERN)에서 한국 연구진의 규모는 2배 늘었지만 검출기 건설 비용을 제외하고는 연구비는 증액이 거의 되지 않아 연구원을 현지에 파견하는데 어려움이 큽니다."

김태정 한양대 물리학과 교수 겸 뮤온 압축 솔레노이드(CMS) 대변인은 지난 3일(현지시간) 스위스 메헝에 위치한 CERN의 한 빌딩에서 기자들과 만나 이같이 말했다.스위스와 프랑스 국경에 위치한 CERN은 세계 최대 입자물리학 집약지다. 이곳에는 지상 최대크기의 둘레 27km 크기 '대형 강입자 가속기'(LHC)가 있다. CERN에서는 W입자와 Z입자가 발견되기도 했으며 최근에는 신의 입자라고 불리는 '힉스입자'가 증명되기도 했다. 노벨과학상 수상자도 다수 배출됐다.

CERN은 유럽연합이 주도적으로 운영하지만 유럽이 아닌 다른 국가에서도 연구 인력 제공, 펀딩, 부품 제작이나 조달 등의 방식으로 연구에 참여한다. 국제적 관계나 펀딩 규모에 따라 회원국·준회원국·옵저버·단순 참여국으로 분류된다. 우리나라 지위는 현재 비회원국이다. 그럼에도 학생연구원 70명, 교수 18명, 엔지니어 10명, 포닥 20명 등 약 120여명 국내 연구진이 CERN 연구에 참여하고 있다.

김태정 교수는 "한국 정부가 국내 연구진들이 CERN 연구에 참여할 수 있도록 공식적으로 지원하게 된지는 약 10년이 됐다"면서 "그때보다 현재 연구진 규모가 두배로 늘었지만, 아직까지 지원은 늘지않고 있다"고 말했다. 이어 "그럼에도 10년 전에는 한국 연구진이 '아웃사이더 그룹'이었다면 현재는 메인 주제를 잡아 주도적인 연구를 하는 상황까지 이르렀고 구체적인 성과를 내고 있다"고 설명했다.우리나라 연구진들은 LHC 가속기 CMS·ATLAS·ALICE·LHCb 등 4개 중 CMS 연구에 적극 참여 중이다. CMS 검출기는 무게 1만4000t, 지름 15m, 길이 28.7m에 달하는 초대형 입자검출기 시스템이다. 한국 연구진은 거대한 실험장치 중 총 면적이 1400m²에 달하는 '전방저항판검출기(RPC) 건설을 주도하고 있다. CMS에서 RPC는 양성자 및 중이온 충돌실험에서 가장 중요한 뮤온 판별(트리거) 검출기로 사용된다.

최근 한국인 CMS팀은 기체전자증폭기(GEM) 개발에 있어 성과를 내고 있다. GEM 검출기는 입자가속기 내 미립자 신호를 증폭할 목적으로 CERN에서 1990년대 초 처음 개발한 검출기다. 한국 CMS 팀 역시 자체 연구개발을 통해 대량 생산 기술 단계에 도달했다. 기존 CERN이 개발했던 GEM 검출기 보다 CMS의 뮤온을 고효율로 검출할 수 있다.

김태정 교수는 "무엇보다 CERN과 인력교류가 활발해져 인력양성 부분이 더욱 활성화 돼야 한다고 본다"면서 "이를테면 박사과정 학생들이 CERN 현장에 나와 습득할 수 있는게 많지만 국내 지원 규모가 작아 기회도 적으며, 동시에 물리적인 거리도 있어 말처럼 쉽지 않은 실정"이라고 토로했다.

한국에서 연구한 경험이 있는 세젠 세크만(Sezen Sekmen) CMS 연구팀 연구원은 "CERN에서 각각 그룹리더를 정할 때 가장 먼저 하는 질문이 'CERN에 얼마나 오래 있을 수 있나'라는 것인데 한국사람들이 이런 조건을 부합하지 못해 주요직책을 잡기가 힘들다"고 말했다.

사실 CERN에서는 한국을 준회원국으로 승격하고 이에 맞는 연구비 기여를 요구하고 있다. 승격되면 CERN 관련 사업에 한국 기업이 참여할 수 있고 한국 과학자들의 위상이 올라간다는 장점이 있다. 다만 추가적인 연구비 부담을 져야 한다. 한국의 경제적 위상이나 CERN 내 한국 과학자의 기여를 생각하면  아 부분이라는 시각도 일부 나오는 이유다.

3일(현지시간) 프랑스 세시에 위치한 유럽핵입자물리연구소(CERN)의 뮤온 압축 솔레노이드(CMS)의 실물 모습. CMS는 거대한 파인애플 단면 조각 모습 같으며, 무게 1만4000t·지름 15m·길이 28.7m에 달하는 규모다. 2019.7.4/뉴스1 © News1 최소망 기자

somangchoi@