“우주 비밀 푼다” 강원도 1000m지하에 들어선 거대 실험실

우주 탄생의 비밀을 풀기 위해 강원도 정선 1000m 땅 밑에 구축된 거대 실험실 ‘예미랩’이 5일 준공돼 처음 모습이 공개됐다.

5일 조선일보 보도에 따르면 기초과학연구원(IBS) 예미랩은 암흑 물질과 중성미자 등 인류의 난제를 해결하고자 만든 곳으로 지하 1000m 아래 자리 잡고 있다.

예미랩까지 가려면 우선 지상 입구에서 승강기를 타고 600m까지 수직으로 내려가야 한다. 승강기 속도는 일반 승강기의 4배속이다.

승강기에서 내리면 카트로 갈아타고 비스듬한 내리막 경사의 터널을 통과해야 한다. 터널 길이는 782m로 4분 정도가 걸린다.

터널을 지나 약 4분간 카트로 더 들어가면 한창 공사 중인 실험실이 나타난다.

긴 터널 양옆으로 개미굴처럼 판 공간에 장비가 갖춰지면 암흑 물질과 중성미자에 대한 연구가 시작될 예정이다.

기초과학연구원 IBS뿐 아니라 여러 연구 기관이 이곳에서 다양한 과학실험을 하게 된다. 실험실이 깊은 지하에 있는 것은 연구진이 찾고자 하는 입자를 검출하는 데 방해되는 우주선을 막기 위해서다.

예미랩의 목적은 크게 암흑 물질과 중성미자 두 가지 숙제를 푸는 것이다. 암흑 물질은 전체 우주 질량의 25%를 차지하지만 정체가 밝혀지지 않았다. 연구진의 한 팀은 우선 암흑 물질 후보 중 하나인 윔프(WIMP)를 찾고 있다. 윔프는 ‘약하게 상호작용하는 무거운 입자(Weakly Interacting Massive Particles)’란 뜻이다. 우주가 탄생했을 때 생성된 뒤, 그 상태로 지금까지 남아 있는 것으로 추정된다. 아직 관측되지 않은 암흑 물질을 찾아 그 성질을 밝히면 우주의 탄생과 소멸에 관한 정보를 알 수 있다고 과학계는 기대한다.

다른 한 팀은 중성미자를 연구한다. 중성미자는 물질을 구성하는 기본 입자 12개 중 하나다. 현재까지 전자·타우·뮤온 중성미자 세 가지가 발견됐다. 중성미자의 정확한 질량은 아직 확인되지 않았으며, 이미 알려진 3종 외에 다른 중성미자가 있을 것으로 추정된다. 중성미자의 성질을 규명하면 빅뱅 직후 우주에서 물질과 반(反)물질이 함께 만들어졌지만, 어떻게 물질만 남아 현재의 우주를 구성했는지를 설명할 수 있게 된다.

예미랩은 면적 기준으로 세계에서 여섯째로 큰 실험 시설로, 면적은 3000㎡(약 900평)에 이른다. 이곳에서 10가지가 넘는 독립적인 실험이 진행될 수 있다. 공사가 완료됨에 따라 이달부터 실험 장비 이전과 구축 작업이 이뤄지며 내년부터는 본격 실험에 착수할 예정이다.