1.5조원 투입 기초과학 연구시설 '라온' 첫 물리 연구성과 작성일 06-24 36 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">IBS, 중이온가속기 '라온' 활용해 저에너지 핵반응 모델 한계 확인</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="bnL2wESrM2"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="6286d86b9701d37c217f067d8d9d24ee07dcfb7151792dbd7e709cc824e85c66" dmcf-pid="KLoVrDvmL9" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="IBS 희귀핵연구단이 개발한 엘라크(ELARK) 실리콘 검출기 배열. 표적 주위를 감싸는 형태로 배치돼 산란된 양성자의 각도와 에너지를 측정한다. IBS 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/24/dongascience/20260624114724631fppd.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="BdJbkACEJV" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/24/dongascience/20260624114724631fppd.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> IBS 희귀핵연구단이 개발한 엘라크(ELARK) 실리콘 검출기 배열. 표적 주위를 감싸는 형태로 배치돼 산란된 양성자의 각도와 에너지를 측정한다. IBS 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="7a1abbd7f977be997cf63f9120088e72baab1413c5a17237bf124d88b1025d2a" dmcf-pid="9ogfmwTseK" dmcf-ptype="general">한국형 중이온가속기 라온(RAON)에서 가속한 빔으로 얻은 데이터를 활용한 첫 물리 연구 성과가 나왔다. 라온이 가속한 원자핵을 수소 표적에 충돌시켜 산란 데이터를 측정한 뒤 이 데이터로 원자핵 충돌 반응을 설명하는 기존 이론 모델이 저에너지 영역에서는 실제 실험 결과를 제대로 설명하지 못한다는 사실을 확인했다. 데이터는 앞으로 희귀핵 구조와 핵천체물리 연구에 활용될 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="7ee0b66d47aaafa3bc71aac27b605ba37e8876be39b94faa6da0186e71e170ef" dmcf-pid="2ga4sryOMb" dmcf-ptype="general"> 기초과학연구원(IBS)은 한인식 희귀핵연구단장 연구팀이 중이온가속기연구소(IRIS)와의 협력으로 기존 핵반응 모델의 한계를 실험적으로 확인하고 모델 검증과 개선에 활용 가능한 실험 데이터를 제시했다고 24일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 '리절츠 인 피직스(Results in Physics)'에 6월 8일 실렸다.</p> <p contents-hash="73bc8afcdf97a70f576dd2cb64536412f2a180f82b1f23bada1b54a1f28f6998" dmcf-pid="VaN8OmWIJB" dmcf-ptype="general"> 핵물리학은 다양한 희귀핵의 성질을 밝히고 별의 진화와 우주 원소 생성 과정을 핵반응 관점에서 이해하는 연구를 주요 주제로 다룬다. 원자핵과 입자가 충돌할 때 나타나는 산란과 흡수 과정을 예측·해석하는 핵반응 모델과 모델의 신뢰도를 검증할 실험 데이터가 함께 필요하다.</p> <p contents-hash="1e9d35c289f50d436a583414c1025336f57edc963467fb47f85bce7c63aad234" dmcf-pid="fNj6IsYCeq" dmcf-ptype="general"> 기존 핵반응 모델은 주로 높은 에너지 영역의 산란 실험 데이터로 구축됐다. 실험 데이터가 부족한 '쿨롱 장벽' 근처 저에너지 영역에서는 모델 검증이 잘 이뤄지지 않았다. 쿨롱 장벽은 양전하를 띤 원자핵들이 가까워질 때 전기적 반발력 때문에 넘어야 하는 에너지 장벽이다. </p> <p contents-hash="c48ef12f609476ae03f213d23aa58a58c7a5d1cc6cacd9c61018a46f52901047" dmcf-pid="4f4FidcnJz" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 라온에서 가속한 아르곤-40 빔을 코브라 실험장치로 전송조건을 최적화해 수소 표적까지 안정적으로 전달했다. 아르곤-40은 아르곤의 안정 동위원소 중 하나로 양성자 18개와 중성자 22개로 이뤄진 원자핵이다.</p> <p contents-hash="c6ff09fa4dd13c5a82b7f532c05c81ee433e5b95afd90cd10c7689fe1e017132" dmcf-pid="8483nJkLi7" dmcf-ptype="general">빔 에너지는 쿨롱 장벽 근처의 저에너지 영역에서 세 단계로 나눠 실험했다. 아르곤-40 빔이 수소 표적과 충돌하면 표적 안의 양성자가 여러 각도와 에너지로 산란된다. </p> <p contents-hash="f84d37977201d5df5d21ee074980c505f69b3b33e01b9759be154b16dbf18f32" dmcf-pid="6860LiEoLu" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 희귀핵연구단이 자체 개발한 검출기 엘라크(ELARK)로 산란된 양성자의 각도와 에너지를 측정해 아르곤-40과 양성자의 저에너지 탄성산란 데이터를 확보했다. </p> <p contents-hash="74e9e197275d2e6ef1e196eed30d60c9f18a9bbad29ce33114ba7867e7991cd8" dmcf-pid="P6PponDgMU" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 이 데이터를 기존 글로벌 광학퍼텐셜의 계산값과 비교했다. 광학퍼텐셜은 핵과 핵 사이의 상호작용을 광학적 개념으로 설명하는 모델로 입자가 어느 방향으로 얼마나 산란되고 얼마나 사라지는지 계산하는 데 쓰인다.</p> <p contents-hash="1e68863ab42aab30651f572ce1b07df3209c7469a8ce467259eefcb80bafeb98" dmcf-pid="QPQUgLwaJp" dmcf-ptype="general"> 비교 결과 기존 광학퍼텐셜은 이번에 측정한 저에너지 영역의 산란 데이터를 제대로 재현하지 못했다. 연구팀은 실험 데이터를 바탕으로 해당 에너지 영역에 적합한 광학퍼텐셜을 도출해 향후 핵반응 연구에 사용 가능하도록 제시했다.</p> <p contents-hash="4177bbdc0afc28843159f31d1232eb784988f97898c27b133fc32f3611ef77c5" dmcf-pid="xQxuaorNn0" dmcf-ptype="general"> 이번 성과는 라온 빔과 코브라(KoBRA) 실험장치의 안정적인 빔 제공, 희귀핵연구단(CENS)의 검출기 개발 능력, 데이터 분석·해석 역량이 결합해 나온 첫 물리 논문이다. 코브라는 라온이 가속한 빔을 실험용 표적까지 전달하고 실험 조건에 맞게 조절·선별하는 빔라인 장치다. 라온은 2023년 빔을 처음 뽑아냈고 2024년 중이온가속기연구소에서 초기 이용자 빔 시범운영을 진행했다. </p> <p contents-hash="e853fd6737fa094d63a7a3298d1bc086500ea7d7f084e37756b3488a57863a53" dmcf-pid="yTyc3tb0n3" dmcf-ptype="general"> 교신저자인 안성훈 연구위원은 “라온에서 얻은 새로운 핵물리 실험 데이터가 처음으로 논문 성과로 이어졌다는 점에서 이번 연구가 뜻깊다”며 “이번에 확보한 데이터가 향후 라온을 활용한 저에너지 핵반응 연구, 희귀핵 구조, 핵천체물리 연구 등 다양한 분야에서 중요한 자료로 활용될 것으로 기대한다”고 말했다. </p> <p contents-hash="c4577f216903b6c4b565bd76850c69cdb5d9cf79b0e986ecd5f379b610e87b62" dmcf-pid="WyWk0FKpJF" dmcf-ptype="general"> 권면 중이온가속기연구소장 직무대행은 “라온의 빔 운전과 실험장치 인프라가 희귀핵연구단의 검출기 개발, 데이터 분석 및 광학모형 해석 역량과 결합해 이번 첫 물리 논문을 만들어냈다는 점에서 의미가 크다”며 “라겠다온이 국내외 연구자들의 우수한 연구 성과를 창출할 수 있도록 안정적인 빔 제공과 실험 지원을 앞으로도 이어가”고 말했다.</p> <p contents-hash="1088dba832839c2d5f16d838a515c173f82b3379bb0b598c8eda399e24c0db04" dmcf-pid="YWYEp39UJt" dmcf-ptype="general"> 장석복 IBS 원장은 “라온이 우리나라가 독자적으로 구축한 대형 기초과학 연구시설로 이제 본격적으로 과학적 성과를 만들어 낼 단계에 들어섰다”며 “이번 논문이 그 출발점이 되어 라온 기반 희귀핵 연구가 더욱 활발히 이어지기를 바란다”고 말했다.</p> <p contents-hash="8f98140d4f7aab2f7ff0e055e6fbbd0bee7ccc119fc31e5875ae1284d1d0b5f7" dmcf-pid="GYGDU02ui1" dmcf-ptype="general"><참고자료><br> doi.org/10.1016/j.rinp.2026.108697</p> <p contents-hash="f669aac25dcf10940cd4aabde28223418272005da4545cfece98c82d4ec6dd2f" dmcf-pid="HGHwupV7L5" dmcf-ptype="general">[조가현 기자 gahyun@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 국대 후원하던 하나금융, 이번엔 장애 청년 일자리 돕는다… 스포츠 ESG 확대 06-24 다음 "협동 AI 중 하나 고장 나도 임무 이어가는 강화학습법 개발" 06-24 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
