고등과학원(원장 김만원)은 아태이론물리센터와 서울대 암흑물질연구센터와 공동으로 24일부터 26일까지 3일간 홍릉 고등과학원 국제회의실에서 ‘우주의 암흑물질’ 워크샵을 개최한다.

‘암흑물질’은 츠비치가 은하단을 구성하는 은하의 동력학적 평형 연구에서 처음 존재를 제기했고 지난 ‘78년 루빈의 ‘나선 은하 회전 속도’ 관측을 통해 확인됐다. 이후 ‘암흑물질’의 존재를 규명하려는 노력은 지속됐다. 하지만 비가시적이고 다른 물질과 잘 반응하지 않는 특성 때문에 ‘암흑물질’의 본질이 밝혀지지 않았다.

고등과학원은 3일에 걸쳐 ‘암흑물질’ 존재 규명을 위한 이론적 학문인 입자물리와 천체물리의 최신 이론과 실험적 진보를 토론하게 된다.

워크샵의 주제는 ▲암흑 물질의 직·간접 탐지 ▲은하 헤일로 천체분석 ▲비표준 천문학 ▲암흑 에너지 ▲초고에너지 우주선(cosmic rays) ▲감마 광선 파열 ▲중성미자 물리학 등이다.

워크샵은 총 28명의 국내·외 전문가들이 강연할 예정이다. 우주론의 권위자인 고등과학원 김정욱 명예교수가 ‘암흑에너지 개관’을 강연하고 지난 ‘04년 7월 슈퍼컴퓨터를 이용, 80일만에 우주진화과정 규명에 성공한 고등과학원 물리학부 박창범 교수가 참여한다. 박 교수의 강연 주제는 ‘우주 운동량 장과 물질 요동’이다.

대표적 외국인 초청강사인 프랑스 국립중앙과학연구소의 파이에 교수는 초대칭이론이 탄생·발전하던 시기인 7·80년대에 중요한 공헌한 학자며 최근 암흑물질 연구에 주력하고 있다. 파이에 교수는 이번 강연에서 ‘가벼운 스칼라 입자가 암흑물질을 이룰 가능성’에 대해 강연할 예정이다. 미네소타 주립대학 이론물리연구소 소장인 올리브 교수는 입자물리와 우주론의 권위자며 이번 강연에서 ‘중력을 전달하는 중력자의 초대칭 짝인 그래비티노가 암흑물질일 가능성’을 우주론의 입장에서 논의할 계획이다.

특히 3일간의 워크샵 후에는 한국중부발전이 ‘02년 말부터 강원도 양양에 건설중인 양수발전소의 지하 700m에 검출기가 들어가는 실험실을 이틀간 견학할 예정이다. 이 검출기는 암흑물질의 본질로 추정되고 있는 윔프(약한 상호작용을 하는 무거운 입자)의 존재를 규명하기 위한 장치다. ‘00년부터 과기부의 지원을 받아 서울대 암흑물질탐색연구단을 총 지휘하고 있는 서울대 김선기 교수가 이번 워크샵의 공동 조직위원으로 참여한다.

한편, 고등과학원 물리학부 고병원 교수와 몬트리올 대학의 백승원 박사, 고려대 김영균 박사가 공동연구하고 실험의 이론적 배경이 되는 ‘윔프와 핵자의 산란단면적을 초대칭모형 내에서 계산한 결과’가 이번 워크샵에서 발표될 예정이다.

이같은 인연으로 워크샵 참가자들은 워크샵 후에 이 지하 실험실을 이틀간 방문, 이론과 실험의 접목을 시도할 계획이다.