김수봉 교수
Soobong Kim
서울대학교 · 물리·천문학
연구실 소개
김수봉 교수의 연구실은 중성미자 물리학을 핵심으로 하여 원전 및 가속기에서 발생하는 중성미자를 탐지하는 데 초점을 맞춘 연구를 수행하고 있습니다. 특히 액체섬광검출용액의 개발과 최적화, 지하 검출시설의 물리적 안정성 분석, 몬테카를로 시뮬레이션 기반의 실험 설계 및 해석 기술을 접목하여 고감도 중성미자 실험의 기초를 다지고 있습니다. RENO 실험과 같은 대규모 국제 공동 연구 프로젝트를 중심으로 실용적이고 정밀한 측정 기술을 개발하고 있습니다.
연구 현황
연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
13The RENO experiment has analyzed about 500 live days of data to observe an energy dependent disappearance of reactor ν[over ¯]_{e} by comparing their prompt signal spectra measured in two identical near and far detectors. In the period between August of 2011 and January of 2013, the far (near) detector observed 31 541 (290 775) electron antineutrino candidate events with a background fraction of 4.9% (2.8%). The measured prompt spectra show an excess of reactor ν[over ¯]_{e} around 5 MeV relativ
The RENO experiment reports more precisely measured values of θ_{13} and |Δm_{ee}^{2}| using ∼2200 live days of data. The amplitude and frequency of reactor electron antineutrino (ν[over ¯]_{e}) oscillation are measured by comparing the prompt signal spectra obtained from two identical near and far detectors. In the period between August 2011 and February 2018, the far (near) detector observed 103 212 (850 666) ν[over ¯]_{e} candidate events with a background fraction of 4.8% (2.0%). A clear ene
기존의 액체섬광검출용액을 대체해 사용할 수 있는 발화점이 높고, 환경 친화적인 국내 생산 선형알킬벤젠 (LAB)을 기반으로 한 새 액체섬광검출용액의 특성을 연구하였다. 빛을 내기 위해 2,5-diphenyloxazole (PPO)를 사용하였고, 파장 변환을 위해 1,4-bis[2-methylstyryl]benzene (bis-MSB)를 이용하였다. LAB을 사용해 만든 새 액체섬광검출용액은 빛 방출량이 많고, 흡광도 값이 낮고, 감쇠거리도 길며, 가격도 저렴해 앞으로 원전 중성미자 검출 실험에 사용할 수 있는 새로운 좋은 후보가 될 것이다.
원자로에서 방출된 중성미자를 관측하는 지하 검출시설의 축소형검출기를 몬테카를로 시뮬레이션(Geant4-MyGLG4Sim)으로 구현하고 방사성 동위원소가 검출기 내에서 일으키는 핵반응들을 실제 축소형 검출기의 데이터와 몬테카를로를 비교검토 하였다. 특히 방사성 동위원소의 위치 또는 액체섬광체에 축적된 감마에너지를 보정하여 시뮬레이션의 안정성을 확인하고 축소형 검출기의 특성을 정확히 분석하는데 적용하였다.
We present in situ measurements of the relative attenuation length of the gadolinium loaded liquid scintillator in the RENO (Reactor Experiment Neutrino Oscillation) detectors using radioactive source calibration data. We observed a steady decrease in the attenuation length of the Gd-LS in the RENO detectors by 50% in about four years since the commissioning of the detectors.
RENO실험은 원자로에서 핵반응시 방출되는 반전자중성미자의 진동상수(θ13)를 측정하는 실험이다. 이를 위한 실험시설 중 터널작업의 역학적 진동 및 소음을 측정하여 터널의 물리적 조건을 해석하였다. 근거리 터널시점에서 시험발파를 통해서 발파진동상수(K,n) 및 추정식을 산출하였다. 원거리터널 시점에서 시험발파를 통해서 소음 추정식을 산출했다. 본 논문에서는 이러한 추정식에 기반하여 터널굴착 진동 및 소음량을 측정하여 물리적 진동 및 소음 조건에 대한 기준을 마련하였다.
RENO 프로젝트가 2006년 3월 1일에 시작되었다. 중성미자 진동을 검출하기 위하여 수직터널, 진입터널과 연구터널로 구성된 지하검출시설이 2009년 2월에 건설되었다. 원자로에서 방출된 중성미자의 진동상수(θ13)를 측정하기 위해서 우리는 앞으로 2대의 동일한 검출기를 원자로 중심에서부터 근거리(∼290 m), 원거리(∼1.4 km)지점의 지하공간에 설치할 계획이다. 본 논문에서는 이들 터널의 암반물질이 굴착될 때 발생되는 물리적 변화에 의한 역학변수 값을 측정하여 터널의 안정성을 검토하였다.
In this report, we will briefly overview non-collider particle physics experiments. These experiments, such as neutrino oscillation phenomena, dark matter, and new particle searches, are in many respects, complementary to collider experiments. We will overview the current experiments, especially the current and future experiments in Korea.
중성미자 물리학이 발전된 과정과 최근의 괄목한 결과 및 향후 전망에 대하여 알아 보았다. 아직 중성미자의 질량을 측정하지 못했지만 진동변환의 관측으로 질량의 존재는 규명이 되었으며, 진동 변환상수의 정밀 측정과 완전한 이해는 새로운 물리학의 탐색을 위해서 중요하다. 중성미자 변환의 세기를 나타내는 섞임각도인 $\theta_{23}$와 $\theta_{12}$, 그리고 중성미자 질량의 차이는 대기중성미자, 태양중성미자, 가속기 중성미자 빔, 원전중성미자를 이용한 실험에서 측정 되었고, 가장 작은 각도인 $\theta_{13}$는 아직 측정되지 않았다. 향후 더욱 강력한 가속기에서 만드는 중성미자 빔과 원전중성미자의 새로운 실험 방법에 의하여 미측정된 $\theta_{13}$의 탐색과 변환상수의 정밀 측정, 질량의 순위 (mass hierarchy) 결정, CP 대칭 위상각도의 탐색을 위한 실험들이 시작될 전망이다. 새로운 측정 방법을 통하여 중성미자의 질량을 직접 측정하려는 노력도 계
We report an updated neutrino mixing angle of $θ_{13}$ obtained from a complete data sample of the RENO experiment. The experiment has measured the amplitude and frequency of reactor anti-electron-neutrinos ($\barν_{e}$) oscillations at the Hanbit nuclear power plant, Younggwang, Korea, since August 2011. As of March 2023, the data acquisition was completed after a total of 3800 live days of detector operation. The observed candidates via inverse beta decay (IBD) are 1,211,995 (144,667) in the n
The JSNS$^{2}$ (J-PARC Sterile Neutrino Search at J-PARC Spallation Neutron Source) is an experiment designed for the search for sterile neutrinos. The experiment is currently at the stage of the second phase named JSNS$^{2}$-II with two detectors at near and far locations from the neutrino source. One of the key components of the experiment is an acrylic vessel, that is used for the target volume for the detection of the anti-neutrinos. The specifications, design, and measured properties of the
물 체렌코프 검출기에서 물의 투명도는 광전자 증배관에 도달하는 광자의 개수와 직접적으로 관련되므로 대형 검출기의 경우에는 물에서 빛의 감쇠 길이의 실험적 측정이 요구된다. 본 연구에서는 물에서 빛의 감쇠 길이에 직접 영향을 주는 흡수계수와 산란계수를 레이저 시스템을 이용해 측정하는 방법을 제시하고 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 흡수계수와 산란계수의 직접적인 측정의 가능성을 확인한다. 또한 산란각, 흡수길이 그리고 대형 검출기에서 예상되는 산란율의 위치 의존도의 측정 방법을 소개한다.
A spark chamber is a device used in particle physics for detecting electrically charged particles. It consists of a set of parallel conducting aluminum plates. We constructed top and bottom chambers of a spark chamber. The size of the gap is 10 mm, and 34 gaps have been used in one chamber. The overall dimension of one chamber is 870 × 430 × 580 mm3. The coincidence of three scintillators is used to provide a trigger signal. When charged particles pass through a scintillator, the coincidence mod
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