연구실 소개

핵물리 실험실에서는 원자핵의 충돌에서 일어나는 입자물리학 현상 연구 그리고 이를 위한 실험 장치 개발 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실에서는 CERN(유럽입자물리학 연구소)의 대형 강입자 가속기(LHC) 프로잭트들 중 무거운 핵 충돌 실험인 ALICE 국제 공동 연구에 참여하고 있습니다.

본 연구실에서는 이탈리아 볼로냐 대학교, 러시아 모스코바의 ITEP 연구와 함께 TOF 검출기를 개발하고 있습니다. 또한 미국 브루크헤이븐 국립연구소의 상대론적 강입자 가속기 프로젝트들 중의 하나인 PHENIX실험에 프랑스 연구 그룹과 공동으로 참여하고 있습니다.

실험 장비로 섬광 계수기 10개, 멜라민으로 제작된 MRPC 검출기, 유리로 제작된 싱글 셀 MRPC 검출기, 유리로 된 96채널 MRPC 검출기들을 보유하고 있습니다.

측정 장치로는 오실로스코프 (TDS-680) 전원장치 (+30 kV -30 kV, -5 kV, -3 kV 등 ), 데이터 처리장치 (NIM 규격의 discriminater, coincidence unit, counter inmer, amplifier, gate generator, Fan-in Fan-out) 등을 보유하고 있습니다.

본 연구실에서는 석사, 박사 과정의 연구 과제가 제공되고 있습니다. 본 연구실에서 학위를 마친 졸업생들은 현재 국내외의 핵 및 입자 물리학 관련 연구실에서 연구원으로 활동하고 있습니다.

• CERN (유럽입자물리학 연구소)
• 대형 강입자 가속기(LHC)
• ALICE 국제 공동 연구
• TOF 검출기
• 상대론적 강입자 가속기(RHIC)
• PHENIX
• 프랑스 연구 그룹

가속기물리연구실(BLAST)은 우주의 기본 입자를 탐구하는 '거대한 현미경'이자 첨단 의료 및 산업의 핵심 시설인 입자가속기를 연구합니다.

본 연구실은 입자 빔(Beam)을 자유자재로 다루기 위해 다음 세 가지 핵심 분야에 집중하고 있습니다.

1. 빔 물리 연구 (Beam Physics): 빔의 운동을 물리적으로 규명하고 목적에 맞게 정밀하게 재단(tailor)합니다. 이는 마치 거센 물줄기의 방향과 세기를 미세하게 조절하여 원하는 과녁에 정확히 적중시키는 과정과 같습니다.

2. 빔 진단 장치 개발 (Beam Diagnostics): 빔의 상태를 정밀하게 파악하기 위한 첨단 진단 장치를 개발합니다. 고속도로 위를 달리는 수많은 자동차의 궤적과 속도를 정밀 센서로 파악하듯, 빛의 속도에 가깝게 움직이는 입자들의 특성을 비파괴적으로 측정하고 분석합니다.

3. 가속기 자석 설계 및 제작 (Magnet Design): 빔의 궤적을 제어하는 데 필수적인 특수 자석(영구자석 사극전자석 등)을 설계하고 제작합니다.

본 연구실은 국내 최고의 가속기 연구 시설인 대전 중이온가속기연구소(RAON) 및 포항가속기연구소(PAL) 등과 활발한 공동 연구를 수행하고 있습니다.

나아가 중국 SSRF 연구소, 일본 KEK 연구소, 독일 HZB 연구소 등 세계적인 가속기 연구소들과 긴밀하게 협업하며 국제적인 연구 네트워크를 구축하고 있습니다.

본 연구실에서는 가속기 물리에 대한 기초 이론부터 실험, 첨단 데이터 분석 역량까지 체계적으로 지도합니다. 연구실을 거친 학생들은 가속기 및 빔 진단 분야의 핵심 전문가로 성장하여 국내외 대형 연구소 및 첨단 산업체로 진출하고 있습니다.

주요 연구

- 빔 역학 분석 및 제어 (Beam Dynamics & Control)

- 정밀 빔 진단 장치 개발 (Beam Diagnostics)

- 가속기용 특수 자석 설계 및 제작 (Magnet Design)

- 기계학습 기반 빔 제어 및 대리 모형 개발

국내외 협력

- 국내: 중이온가속기연구소(RAON), 포항가속기연구소(PAL) 등

- 해외: SSRF (중국), KEK (일본), HZB (독일)