암흑물질은 우주의 27%를 구성하고 있는 것으로 추측되지만, 어떤 물질과도 반응하지 않아 지금까지 정체가 정확히 밝혀지지 않은 미지의 물질이다. /사진=게티이미지뱅크
암흑물질은 우주의 27%를 구성하는 것으로 추측되지만, 어떤 물질과도 반응하지 않아 지금까지 정체가 정확히 밝혀지지 않은 미지의 물질이다. 오는 8월 기초과학연구원(IBS) 지하실험 연구단이 암흑물질 탐색 실험인 '코사인(COSINE)'에 본격적으로 착수한다. 6월 10~14일 사이 성능을 고도화한 암흑물질 검출기를 설치한다. 이는 2022년 말 예미랩 완공 이래 진행되는 첫 기초물리 실험이다.
강원 정선 예미산 지하 1000m 아래 지어진 세계 6위 규모의 지하실험시설 '예미랩'의 내부 모습. /사진=IBS
하지만 이 연구 결과는 그로부터 20년 뒤인 2018년 국내 연구팀에 의해 뒤집혔다. 이현수 IBS 지하실험연구단 부연구단장이 이끄는 '코사인' 연구팀이 자체 개발한 암흑물질 검출기로 2달 간 쌓은 데이터를 활용해 다마 팀의 연구를 교차 검증, 다마 팀이 관측한 신호의 패턴은 윔프의 신호와는 차이가 있다는 결과를 국제 학술지 '네이처'에 발표했다.
그로부터 약 6년이 지난 2024년, 코사인 연구팀이 새로운 검증에 돌입한다. 이현수 IBS 지하실험연구단 부연구단장은 10일 "이번 주부터 기존보다 성능을 높인 새 검출기를 설치하기 위한 작업에 돌입한다"고 밝혔다. 이를 통해 기존 검출기로는 잡아내기 어려웠던, 에너지가 낮은 물질의 신호까지 포착할 수 있을 것으로 기대된다. 이 부단장은 "주파수로 치면 이전엔 듣지 못하던 소리를 들을 수 있게 된 것"이라며 "낮은 에너지 영역에선 세계 최고 수준의 결과를 얻을 수 있을 것"이라고 설명했다.
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그는 "두 달에 걸친 데이터를 분석한 2018년의 연구 결과로는 다마 팀의 연구를 완벽히 교차 검증했다고 볼 수 없었다"며 "그간 6~7년의 데이터가 쌓인 만큼, 이번엔 연간 신호 변화까지 분석해 보다 정밀한 검증 결과를 낼 수 있을 것"이라고 전망했다.