CERN 오페라팀 한국대표 윤천실 경상대 박사

유럽입자물리연구소(CERN)가 지난 23일 ‘빛보다 빠른 중성미자(뉴트리노)를 관측했다.’는 오페라(OPERA)팀의 연구 결과를 발표하자 세계 물리학계가 발칵 뒤집혔다. 유럽에서 들려온 충격적인 소식 뒤에는 한국 과학자들의 땀이 배어 있다. 11개국 국제공동연구인 오페라 실험에 2006년부터 참가 중인 한국측 연구 책임자 윤천실(55·물리학) 경상대 박사는 “160여명 연구진 대부분이 실험 결과를 인정했다.”고 말했다. 다음은 윤 교수와의 일문일답.

→오페라 프로젝트에서 한국팀의 역할은.

-오페라 실험은 뮤온 중성미자가 타우 중성미자로 진동변환(한 종류의 중성미자가 다른 종류로 바뀌는 현상)하는 것을 직접 관측하는 게 주목적이다. 한국팀은 실험 중 발생하는 타우 입자를 탐색하는 일에 참여한다. 우리가 제작한 입자의 궤적 연결 장치가 이탈리아 그란 사소 지하 실험실에 설치돼 있다. 이 실험 과정에서 속도 측정을 담당한 프랑스팀이 예상 밖으로 중성미자가 빛보다 60나노초(1억분의6초) 빨리 도착했다는 것을 측정한 것이다.

→내부적으로 이번 연구 결과가 언제 알려졌고 그때 분위기는 어땠나.

-프랑스 연구진이 올 초 리옹대의 박사 논문을 통해 ‘뉴트리노가 빛보다 빨랐다.’는 내용을 발표하면서 알았다. 너무 충격적인 결과라 외부 유출을 차단하면서 세미나 등을 열어 격론을 벌였고 데이터를 재차 검토했다. 실험 오차 등을 감안했을 때 해석을 떠나 데이터 자체는 의미 있는 것으로 생각해 발표를 결정했다. CERN에서는 지난 23일 해당 논문을 발표하기 전 연구 참여자들에게 “(의심스러워서) 사인 못하겠다는 사람은 (논문에) 서명하지 말라.”고 했다. 그런데 (160여명 중) 사인을 거부한 사람은 5명도 안 된다.

→일본과 미국에서 진행된 같은 실험에서도 중성미자가 광속보다 빠르다는 결론이 난 적이 있나.

-4년 전 미국에서 중성미자를 730㎞가량 쏘는 실험을 했을 때 중성미자 속도가 광속을 넘어섰다는 결론이 나왔고 논문도 펴낸 바 있다. 문제는 오차 범위가 100나노초 정도로 커서 신뢰도가 떨어졌다. 그러나 CERN의 실험에서는 오차 범위가 10나노초 정도로 줄었다. 60나노초보다 오차범위가 적기 때문에 우리 데이터는 신뢰할 수 있다.

→중성미자의 속도와 관련해 앞으로 어떤 검증 과정을 거치게 되는 건가.

-우리와 비슷한 시설을 갖춘 미국 시카고 페르미국립연구소에서 같은 실험을 해 동일한 결론이 나오고 우리도 같은 실험을 반복해 똑같은 결과를 얻는다면 신뢰도를 높일 수 있다.

유대근기자 dynamic@seoul.co.kr