세계 최대 강입자가속기(LHC:Large Hardron Collider)가 지난해 9월 고장으로 첫 가동이 중단된 지 14개월 만에 2개의 양성자 빔을 충돌시키는 실험에 성공했다고 유럽 입자물리연구소(CERN)가 24일 밝혔다.

CERN은 강입자가속기에 지난 20일과 22일 차례로 2개의 양성자 빔을 투입해 각각 시계 방향과 역시계방향으로 회전시켰고, 23일 저녁 최소한 4차례에 걸쳐 양성자 빔을 4개의 검출실로 유도해 충돌시키는 실험을 실시했다.

연구소 측은 당초 이달 말이나 내달 초 충돌실험을 실시할 예정이었으나, 양성자 빔의 순환이 안정상태를 유지하자 실험을 앞당긴 것으로 알려졌다.

CERN은 지난해 9월10일 첫 실험 당시 초전도 자석 연결 부위의 결함으로 9일 만에 실험을 중단한 이후 14개월 동안 막대한 수리비를 투입한 끝에 이번 재가동에 성공했다.

그러나 이번 실험은 양쪽 궤도에 각각 0.45 테라전자볼트(TeV= 4천500억 전자볼트)씩, 총 0.9 TeV의 저에너지를 투입한 시험가동 성격으로, `신의 입자'로 불리는 힉스 입자를 관찰할 수는 없다.

연구소 측은 내년 1∼2월 중 양쪽 궤도에 3.5 TeV(총 7 TeV)의 에너지를 투입하는 실험을 실시하고, 내년 말까지는 5 TeV씩(총 10 TeV)으로 올린다는 계획을 갖고 있다.

강입자가속기의 가동 에너지 설계 목표치는 양쪽 궤도에 각각 7.5 TeV(총 14 TeV)에 달한다.

힉스입자 관찰을 기대할 수 있는 수준의 고에너지 가동에는 몇 년 더 시간이 걸릴 수도 있다고 CERN은 밝혔다.

양성자 빔 충돌 실험과는 별도로 137억년 전의 빅뱅(Big Bang)을 재현하는 중이온(Heavy Ion) 충돌 실험은 내년 11월 이후 시도될 예정이다.

롤프 호이어 CERN 연구소장은 "이번 실험은 짧은 시간에 이뤄낸 위대한 성과"라며 "그러나 우리는 신중한 자세를 유지할 필요가 있으며, 강입자가속기 프로그램을 재가동하기 전에 해야 할 일들이 여전히 많다"고 말했다.

강입자가속기는 스위스 제네바 인근 프랑스와 스위스 국경지대의 지하 100ｍ에 총 27㎞ 길이의 터널 형태의 시설이다.