서현일보 한예원 기자 | 전남대학교 강태영 학생(화학공학부 4학년)이 참여한 연구가 국내외에서 한 번도 시도된 적 없는 방식으로 중성미자 검출에 필요한 새로운 물질을 개발, 국제적 주목을 받고 있다. 이번 연구는 향후 중성미자 연구는 물론 다양한 입자물리 실험에 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

 

강태영 학생이 제1저자로 참여한 이번 연구는 세계적인 학술지 네이처(Nature)의 자매지인 SCI급 저널 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’에 최근 온라인으로 출판됐다.

 

강 학생은 전남대 선도연구센터(중성미자 정밀 연구센터, 센터장 주경광 교수) 소속 연구원으로 활동하며, 입자 검출에 사용되는 액체섬광검출체를 보다 효과적으로 만들기 위한 연구를 수행했다. 액체섬광검출체는 눈에 보이지 않는 중성미자 같은 입자를 탐지할 때 사용되는 특수한 액체로, 입자가 통과할 때 미세한 빛을 발생시켜 이를 포착하는 역할을 한다.

 

기존의 액체섬광검출체는 보통 기름 또는 물을 기반으로 하며, 여기에 중성자를 효과적으로 포착할 수 있는 리튬(6Li)을 첨가해야 한다. 하지만 리튬은 물에는 잘 녹지만 기름에는 잘 섞이지 않아, 이를 액체에 넣기 위해서는 복잡한 계면활성제를 사용하거나, 리튬을 화학적으로 성질을 바꾼 유기 화합물 형태로 만들어야 하는 등 어려움이 있었다.

 

강태영 학생은 이 문제를 해결하기 위해 극성과 비극성 성질을 모두 가진 ‘아세톤’에 주목했다. 그는 형광 물질이 녹아 있는 아세톤에 수용성 리튬 염을 직접 혼합하는 방식으로, 복잡한 첨가제를 쓰지 않고도 안정적이고 안전한 새로운 액체섬광검출체를 개발했다. 이 물질은 환경적인 부담이 적고, 다양한 물리·광학적 특성 조절도 가능해 활용 가능성이 매우 높다.

 

화학공학을 전공한 강 학생은 학부 1학년 때부터 선도연구센터의 연구 실험에 참여하며 학업과 연구를 병행해 왔으며, 이번 성과는 공학과 물리학의 융합과 협업이 이뤄낸 좋은 사례로 평가받고 있다. 특히 학생 스스로 주도해 진행한 연구에서 국제 학술지에 논문이 게재됐다는 점에서 의미가 크다.

 

주경광 센터장(물리학과 교수)은 “강태영 연구원의 성과는 입자물리학 검출용액 분야에 새로운 가능성을 열었을 뿐만 아니라, 더 많은 학생들이 연구에 도전할 수 있는 좋은 출발점이 되기를 바란다”고 전했다.