연구단장 소개

연구단장 김영덕

약 1,000 m 의 심층지하에서의 암흑물질 및 이중베타붕괴 실험분야의 세계적인 석학이다.
암흑물질분야 연구로 Review of Particle Physics 지에 한국 최초로 암흑물질 실험결과 데이터를 실었다.
중성미자 관련 논문이 물리학의 권위지인 Physical Review Letters 지에서 Editor’s Suggestion으로 뽑히기도 했다.

연구단 소개

암흑물질 입자 탐색으로 우주의 구조와 기원 연구

• - 핵 및 입자 물리학적인 실험 연구
• - 약하게 작용하는 무거운 입자 WIMP 암흑물질 탐색
• - 중성미자-미방출-이중베타붕괴 탐색 및 비활성 중성미자 탐색
• - 저온센서와 다양한 결정의 결합에 의한 새로운 저온 검출기술의 개발

주요 연구 활동

중성미자가 질량을 가지고 있는 것이 알려졌지만, 아직 중성미자의 질량의 크기와 중성미자가 Majorana 입자인지 아닌지를 알고 있지 못하고 있습니다. 이들은 우주의 입자-반입자의 비대칭성을 이해하기 위하여 제시된 "Leptogenesis" 이론을 검증하기 위해서 중요합니다. 중성미자의 질량의 크기와 Majorana 입자인지 아닌지를 실험적으로 밝히기 위해서는 중성미자 미방출 이중 베타붕괴에 대한 실험이 가장 현실적입니다. IBS 지하실험 연구단 (CUP)은 극저방사능 결정과 저온 검출기를 개발하고 AMoRE 실험을 수행하여 중성미자 유효질량의 한계를 30 meV까지 낮추고자 합니다.

우주의 기원과 구조를 알기 위해서 꼭 필요한 연구가 암흑물질에 대한 연구입니다. 우주의 96%를 구성하는 암흑물질과 에너지를 이해하지 않고서는 우주의 역사를 기본적으로 이해하는 것은 불가능합니다. 지하실험 연구단은 암흑물질의 가장 유력한 후보의 하나인 약하게 상호작용하는 중입자 (WIMP)의 존재를 직접적으로 검증하는 것을 목적으로 실험을 추진합니다. 또한 암흑물질의 질량이나 성질이 전혀 밝혀져 있지 않은 상황에서 여러 다른 실험기술을 개발하여 측정을 시도합니다.

지하실험 연구단은 양양의 깊은 지하에 검출기를 설치하고, 배경방사능이 극미량만 존재하는 결정과 저온검출 기술을 사용함으로써 극히 드물게 일어날 것으로 예상되고 있는 event를 찾고 있습니다. 수십-수백 kg의 물질을 검출기에 사용하여도, 일년에 1-2 event가 일어날 것으로 예상되고 있어서 배경방사능의 제거가 가장 중요한 센터의 과제인데, 에너지 분해능이 특출하고 배경방사능을 구별해 내는 능력이 우수한 결정검출기와 저온 센서를 연구, 개발함으로써 이 목적을 달성하고자 합니다.