2000년부터 가동을 시작해 고에너지 핵물리학 연구에 큰 기여를 해 온 미국 브룩헤이븐 국립연구소의 RHIC은 올해 2월 가동을 멈추고, EIC라는 새로운 시설로 거듭나기 위한 준비에 들어갔다. 지난 수십 년간의 연구를 통해 양성자와 중성자, 그리고 그 내부를 이루는 쿼크와 글루온에 대한 많은 사실이 밝혀졌지만, 양성자의 질량과 스핀의 근원이라는 근본적인 문제는 여전히 완전히 해결되지 않은 채 남아 있다. 이러한 질문에 답하기 위한 새로운 탐구가 이제 본격적으로 시작된 것이다. 가속기 건설과 함께 이를 뒷받침할 입자 검출기의 개발과 제작 역시 중요한 단계에 들어섰으며, 국내 여러 연구기관의 연구자들도 EIC의 ePIC 실험을 위한 검출기 개발에 적극적으로 참여하고 있다.

약 10여 년에 걸친 준비 과정을 거쳐 2034년부터 본격적인 물리 실험이 시작될 예정이며, 이후 수십 년 동안 이어질 장기적인 연구 프로그램이 계획되어 있다. 이러한 대형 국제 연구 프로젝트의 출발점에 연구자로서 함께할 수 있다는 사실은 매우 뜻깊게 느껴진다. 특히 ePIC 실험의 배럴 이미징 열량계(Barrel Imaging Calorimeter, BIC)는 한국 연구진이 설계, 연구개발, 제작 준비 등 여러 단계에서 중요한 역할을 맡고 있는 검출기이다. 이러한 참여는 대형 가속기 실험에서 국내 연구진의 기술적 기여와 역할을 한 단계 확장시키는 중요한 계기가 될 것으로 기대된다.

지난 2년 동안 국내 BIC 연구진들의 노력으로 시제품 검출기 제작과 여러 차례의 빔 테스트를 성공적으로 수행할 수 있었으며, 무엇보다 앞으로 이 프로젝트를 지속적으로 발전시켜 나갈 수 있는 훌륭한 연구팀을 꾸릴 수 있었다는 점이 큰 성과라고 생각한다. 아직 검출기 제작을 완료하고 실제 실험을 시작하기까지는 해결해야 할 과제들이 많이 남아 있지만, 처음 걸어가는 연구 여정 속에서 새로운 가능성과 도전을 마주한다는 사실 자체가 설렘으로 다가온다. 앞으로 이어질 긴 연구 과정 속에서 축적될 경험과 성과들이 EIC 실험의 중요한 기반이 되기를 기대하며, 10년 뒤 EIC에서 얻어진 새로운 물리 결과들을 다시 한 번 소개할 수 있기를 기대한다.

[객원 책임편집위원 연세대학교 물리학과 교수 임상훈 (shlim@yonsei.ac.kr))]