ABOUT the KM3Net

세계 각국 40여 연구소와 대학 출신 240명의 연구원으로 구성된 KM3NeT은 유럽의 심해 연구단체다. 깊은 바다 속에 연구 기반 시설을 구축하고 해저 중성미립자(뉴트리노)를 토대로 우주의 근원을 밝히는 연구를 수행하고 있다.

전기적으로 중성이며 질량이 0에 가까운 중성미자는 초기 우주 빅뱅 이후 생겨났기 때문에 우주의 기원과 진화 과정을 분석할 수 있는 소립자로 알려져 있다. 초신성과 별의 충돌 등과 밀접한 연관이 있으며 우주의 암흑 물질을 연구하는 핵심 수단으로 평가를 받고 있다.

KM3NeT은 이탈리아 해변에서 100㎞ 떨어진 지중해 해저 3500m에 광모듈을 구축한바 있다. 메탈 프레임으로 제작된 직경 1m의 ‘광학 모듈 구’가 1000여개 설치돼 수천개의 광 센서가 심해의 미세 입자를 감지하는데, 광모듈로 발견한 중성미립자에서 양자(에너지의 최소량 단위) 레벨의 빛신호를 검출하여 육지 연구소로 데이터를 전송한다.

국내업체인 광통신 모듈 전문업체 오이솔루션이 공급한 광트랜시버는 광케이블과 데이터 전송을 담당하는 전송장비 사이에서 전기신호를 빛의 신호로, 빛 신호는 전기신호로 변화시켜준다. 광통신의 핵심 부품으로 신호변환뿐만 아니라 통신 속도를 결정하고 안정적 통신이 이뤄지도록 해주는 역할을 하고 담당하고 있을 뿐더러, 우리나라는 이번 공급으로 성능뿐만 아니라 심해에서도 견딜 수 있는 제품의 내구성과 기술력을 인정받았다.

해변에서 멀리 떨어진 심해에 설치된 장비이기 때문에 내구성이 뒷받침되지 않으면 제대로 된 연구가 어렵기 때문에, 글로벌 광통신 장비업체와 경쟁해 사업을 수주할 수 있었던 것도 이 같은 기술력 덕분이다.

KM3NeT 연구진이 지중해 바다 속으로 `광학 모듈 구`를 집어넣고 있다.
(사진출처:KM3NeT)

Research

KM3Net은 2개의 주요 과학적 목표를 갖고 있다. 우주의 고에너지 중성미자 원천의 관측과 발견 그리고 중성미자 질량 계층에 따른 상대량 측정을 목표로 하고 있다.

■ 해저 우주에 대한 천체 입자물리 연구

KM3NeT의 연구원들은 우주의 고에너지 물체의 활동에 대한 더 나은 이해를 돕기위한 연구를 진행하고 있다. 이 연구를 위해 고에너지 우주 중성미자를 위한 연구에 많은 지원을 받아온 KM3NeT의 천체 입자물리 망원경이 활용될 것이다.

■ ORCA를 활용한 입자 물리학

KM3NeT 연구진들의 또 다른 목표는 중성미립자들의 속성들을 연구하는 것이다. 이것을 위해 활용될 ORCA 탐지기는 지구 대기중에 있는 우주선에 의해 만들어진 중성미립자를 연구하기 위해 최적화 되어있다. ORCA탐지기로 KM3NeT연구원들은 중성미자의 기본적 특성을 연구하며 지구 대기와 우주 방사선의 상호작용으로 만들어진 중성미자의 흐름을 활용하는 연구를 진행하게 된다.

Research Infrastructure

KM3Net-프랑스지사 시설은 툴롱의 지중해 남쪽 해안에 위치한 심해 과학 기술을 위한 지중해 유럽중심의 하나이다.

KM3NeT 프랑스 지사의 해저 시설의 첫 번째 단계는 단일의 주 전기 광학 케이블에서 해안, 연결망 접속점, 7개의 KM3NeT/ORCA스타일 탐지 단위 그리고 다양한 해양 센서를 관리하는 단선으로 구성될 것이다. 2015년 4월, 첫 번째 KM3NeT 프랑스 지사 심해 네트워크의 연결망 접속점을 연결하였다. 접속점은 20개 이상의 탐지기를 연결 할 수 있는 충분한 소켓을 갖추고 있다.

Collaboration

KM3NeT 협력은 지구 해양 과학 연구를 위해 항구와 중성미자 탐지기의 네트워크를 수집 할 KM3NeT연구 시설의 첫 단계를 설립하고 운영하기 위해 만들어 졌다.

KM3NeT의 첫 번째 단계는 고에너지 중성미자 천문학을 위한 ARCA 건설과 중성미자 질량계층을 확인하기 위한 ORCA라는 두 번째 단계를 위한 필수 단계로 12곳의 다른 유럽 국가들에서 온 42곳의 연구소와 대학의 240명의 연구원들이 가담하고 있다.