기초과학연구원(IBS)이 강원도 정선군 예미산에 건설 중인 우주입자연구시설(ARF) ‘예미랩’이 본격적인 공사를 시작했다. IBS는 4월 12일 정선 ARF 착공식을 개최하고, 예미랩의 핵심시설인 지하실험 공간 구축을 시작한다고 밝혔다.

▲ 정선 우주입자연구시설(ARF) 착공식에 참여한 귀빈들이 '예미랩'의 1단계 공사 착공을 기념하며 테이프커팅을 진행하고 있다.

예미랩은 IBS 지하실험 연구단이 기존 운영해 온 양양 지하실험시설(Y2L·YangYang Laboratoy) 보다 400m 깊은 지하 1100m 일대에 위치하며, 면적은 10배 이상 큰 2000㎡로 구축될 계획이다. 이곳에서 연구단은 아직까지 정체를 드러내지 않은 암흑물질의 발견과 유령입자로도 불리는 중성미자의 질량 측정 및 성질 규명에 도전한다.

암흑물질 검출과 중성미자 질량 측정은 우주의 생성과 구성을 이해하기 위한 핵심이다. 현대물리학의 최대과제로 꼽히는 만큼 노벨물리학상 0순위 후보로 거론된다. 하지만 암흑물질과 중성미자가 내는 신호는 포착이 매우 어렵기 때문에 우주선(線) 등 잡음이 되는 배경신호를 최대한 줄인 실험 환경이 요구된다. 주변이 조용해야 미세한 소리를 들을 수 있는 원리와 같다.

▲ 예미랩은 강원도 정선군 신동읍 예미산 SM한덕철광산업(주) 광산 내 지하 1100m 깊이에 조성된다. 현재는 지하 600m 깊이까지 연구자들의 이동을 도와줄 인승용 케이지(엘리베이터) 공사가 완료된 상태다.

고심(深)도 지하의 안정성을 확보하기 위해 지하실험 연구단은 일정 구간마다 선진시추분석을 수행하고, 미소진동을 체크하는 등 최신 공법을 적용해 만반의 준비를 마쳤다. 완공을 마치면 예미랩은 국내 유일 심층 지하실험시설이 된다. 심층 지하실험시설은 지하 1000m 이하 깊이에 위치한 연구용 시설을 말한다.

▲ IBS 예미랩 진입로. 한쪽에서 터널공사가 한창 진행되고 있다.

IBS 지하실험 연구단은 2020년 말 예미랩의 구축을 마치고, 2021년 초부터 중성미자 실험을 필두로 암흑물질 실험 등 우주의 비밀을 파헤쳐 나갈 계획이다. 완공 이후 IBS 연구진뿐만 아니라 국내외 연구진이 이곳에 입주해 예미랩을 중심으로 대형·융합연구가 활발히 진행될 것으로 예상된다.

그 일환으로 같은 날 IBS는 한국지질자원연구원(KIGAM)과 ARF 공동 활용을 위한 업무협력협정(MOU)을 체결했다. 국내에서 유일하게 1,000m 이하 심층 지하실험시설을 보유하게 된 IBS와 심부 지하공간에 대한 오랜 연구 노하우를 쌓아온 KIGAM이 만나 시너지를 낼 것으로 기대된다.

▲ 김두철 IBS 원장과 김복철 KIGAM 원장이 업무협력협정(MOU) 서명 후 기념 촬영을 진행하고 있다.

김영덕 단장은 "정선 우주입자연구시설은 국내 천체입자물리학 수준을 한 단계 도약시키는 동시에 국내 과학기술 수준이 선진국 반열에 올랐음을 공표하는 계기가 될 것"며 "국내외 연구진의 활발한 공동연구를 토대로 세상을 놀라게 할 새로운 지식이 창출되리라 기대한다"고 말했다.

IBS 커뮤니케이션팀
권예슬