김수봉 교수, 한국인 최초 ‘부르노 폰테콜포상’ 수상

서울대 물리천문학부의 김수봉 교수가 19일, 한국인 최초로 입자물리학의 뛰어난 업적에 수여하는 국제적 권위의 '부르노 폰테콜포상'을 수상했다.

김수봉 교수는 19일 모스크바 근교에 있는 러시아 핵물리국제공동연구소(JINR)의 122차 과학이사회 시상식에 참여해 '부르노 폰테콜포상'을 받았다.

올해 '부르노 폰테콜포상'은 가장 약한 중성미자 변환 세기를 발견한 한국 리노(RENO)실험 책임자인 김수봉 교수와 중국 다야베이(Daya Bay) 실험 책임자인 이팡(Yifang) 교수, 일본 T2K 실험 책임자인 니시카와(Nishikawa) 교수가 공동 수상했다. 수상자는 지난 2월 열린 JINR 과학이사회에서 만장일치로 결정됐었다.

'부르노 폰테콜포상'은 중성미자의 변환을 처음 예언하고 중성미자의 대부인 부르노 폰테콜포(1914~1993)를 기념해 1995년 제정됐고, 입자물리학의 뛰어난 업적에 수여되는 상이다. 1999년 이 상의 수상자인 데이비스는 2002년 노벨물리학상을, 2004년 수상자인 맥도날드는 2015년 노벨물리학상을 받을 정도로 국제적 권위가 높은 상이다.

'중성미자'란 원자의 핵붕괴나 핵융합 과정에서 방출되는 전기 전하가 없는 기본입자로, 우주 탄생의 비밀을 가진 것으로 알려져 있으며 태양에서 생성되지만 원자로에서도 다량 만들어진다.

김수봉 교수가 책임자인 '리노 실험'은 국내 10개 대학이 공동으로 영광 한빛발전소 부근에 한국 최초의 중성미자 검출기 2대를 지하에 건설한 뒤, 2011년 8월부터 데이터 수집을 시작해 2012년 4월 그동안 유일하게 측정되지 못했던 가장 약한 '중성미자 변환'을 발견했다.

이 결과는 물리학의 최고 권위지인 피지컬리뷰레터지(Physical Review Letters)에 발표되어 현재 약 1600회 인용됐다.

폰테콜포가 1950년대 말 예언한 중성미자 변환을 1998년 일본 수퍼카미오칸데 실험에서 발견하여 2015년 카지타 교수가 노벨물리학상을 수상했다. 2001년 태양 중성미자의 변환을 발견한 캐나다의 맥도날드 교수도 2015년 노벨물리학상을 공동 수상했다.

이들은 3종류의 중성미자들 사이의 변환 세기 중 두 종류의 변환을 측정했으나, 나머지 하나는 유독 약해 측정이 어려웠는데, 중성미자 변환이 발견된 지 12년 만에 한국의 리노 실험과 중국의 다야베이 실험에서 거의 동시에 측정된 것이다.

가장 약한 중성미자 변환 세기가 측정됨으로써 그 동안 난제로 남아있던 것들을 해명할 수 있는 가능성을 열어 놓아 국제적으로 중성미자 변환 실험이 계획이 활발히 진행 중이다.