우주 대폭발 뒤 초기 우주 모습을 살펴볼 새로운 근거가 발견됐다.

인하대는 윤진희(사진) 인하대 물리학과 교수 등 국내 연구진 45명이 참여하고 있는 유럽핵입자물리연구소(CERN : Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire) 대형이온충돌실험(ALICE A Large Ion Collider Experiment) 연구팀이 양성자와 양성자간 출동 시 기묘입자들의 생성량이 증가한다는 연구 결과를 내놨다고 12일 밝혔다.

기묘입자는 우리 우주는 구성하는 가장 기본이 되는 입자를 말하는 여섯 개의 쿼크 중 세 번째로 무거운 기묘 쿼크를 포함한 입자를 의미한다.

이번 연구 결과는 약 150억 년 초기 우주를 구성했을 것으로 예측되는 새로운 물질의 상태인 ‘쿼크-글루온 플라즈마 상태’가 기존 연구에서 밝혀낸 핵 사이 충돌뿐만 아니라 양성자 간 충돌에서도 만들어질 지도 모른다는 사실을 밝혀냈다.

이는 기묘입자 증가 원인에 대한 새로운 시각의 필요성을 제시한 중요한 결과다.

대형이온충돌실험 장치를 이용해 기존 양성자 간, 납핵 간 충돌에서 측정되는 물리량을 시스템의 차이에 대해서만 분석했던 것을 충돌 시 생성된 전체 입자 수에 대해 비교 분석하는 것으로 진행했다.

이번 연구는 물리학 분야 세계 최고 권위 학술지 네이처 피직스(Nature Physics) 6월호 표지 논문으로 게재됐다.

이 연구에는 전 세계 45개 나라, 3천131명이 참여하고 있다.

이 중 한국은 인하대 등 8개 학교와 기관 연구진 45명이 함께 하고 있다.

윤 교수는 “이번 연구는 기존 핵과 핵 충돌에서 만들어지는 쿼크와 글루온 플라즈마 상태에서 발생하는 기묘입자 생성량 증가가 양성자 간 충돌에서도 비슷한 비율로 발생한다는 사실을 보여줬다”며 “기묘입자 생성량의 증가 원인을 밝혀 초기 우주 상태를 진단하는 데 결정적인 역할을 할 것으로 기대한다”고 말했다.

/윤용해기자 youn@