노벨 물리학상에… '우주 유령입자' 중성미자 관측 길 연 과학자 Halzen Wins Nobel Physics Prize for 'Gh

[정승남세기영어교육연구회장]

노벨 물리학상에… '우주 유령입자' 중성미자 관측 길 연 과학자

Halzen Wins Nobel Physics Prize for 'Ghost Particle' Observatory

美 위스콘신대학 할젠 교수 수상

남극 빙하 활용한 검출 방법 제시

First solo physics Nobel in 34 years honors IceCube's cosmic neutrino detection breakthrough

34년 만에 첫 단독 물리학 노벨상이 아이스큐브의 우주 중성미자 검출 혁신을 기립니다

곽수근 기자 최원우 기자 입력 2026.10.07. 00:52 연합뉴스

부피 1㎦, 무게 약 10억t에 달하는 남극점의 얼음 속에는 86개 케이블을 따라 광센서 5160개가 매달려 있다. ‘아이스큐브 중성미자 관측소’로 불리는 이곳에서는 물질을 거의 그대로 통과해버려 ‘유령 입자’로 불리는 중성미자를 포착한다. 중성미자가 얼음 속 원자핵과 드물게 충돌할 때 생기는 입자가 남기는 푸른빛을 잡아내, 기존 망원경으로는 볼 수 없었던 우주의 고에너지 현상을 추적하는 것이다. 이러한 거대 관측소를 구상하고 실현해 우주 관측의 새 길을 연 프랜시스 할젠(82) 미국 위스콘신대 매디슨 교수가 올해 노벨 물리학상을 받았다.

프랜시스 할젠 미국 위스콘신대 매디슨 교수

스웨덴 왕립과학원은 6일(현지 시각) “아이스큐브 중성미자 관측소와 고에너지 중성미자 발견에 결정적으로 공헌했다”며 할젠 교수를 2026년 노벨 물리학상 수상자로 단독 선정했다. 물리학상 단독 수상은 1992년 이후 34년 만이다. 상금은 1200만스웨덴크로나(약 16억원)다.

중성미자는 전하를 띠지 않고 다른 물질과 거의 반응하지 않는다. 지금 이 순간에도 태양에서 날아온 중성미자 약 650억개가 손톱 하나 크기의 면적을 매초 통과한다. 우리 몸은 물론 지구까지 그대로 통과하지만 이를 느낄 수 없고, 검출하기도 그만큼 어려워 ‘유령 입자’라는 별명이 붙었다. 우주에서 날아오는 동안 자기장에 휘지 않고, 물질에 쉽게 흡수되거나 산란되지 않아 어떤 천체에서 왔는지 추적하기에 유리한 특징이 있다.

1988년 할젠 교수는 남극의 투명한 빙하를 거대한 중성미자 검출기로 활용하자는 구상을 처음 발표했다. 그는 훗날 “당시 내가 얼음의 광학적 특성을 잘 알았다면 아마 포기했을 것”이라고 회고했다. 역설적으로 ‘몰랐기 때문에’ 도전에 나설 수 있었던 셈이다.

그의 구상은 2011년 남극 얼음 1㎦를 활용하는 아이스큐브 중성미자 관측소로 완성됐다. 이를 통해 고에너지 중성미자가 태양계 밖 먼 우주에서 날아왔다는 사실이 확인됐다. 기존 천문학이 주로 가시광선·전파·X선 등 전자기파로 우주를 관측했다면, 아이스큐브는 중성미자라는 새로운 전령으로 우주의 ‘블랙박스’ 영역을 들여다볼 수 있는 새로운 창을 만든 것이다. 우주의 기원과 진화를 푸는 핵심 도구로 평가받는다.

아이스큐브 중성미자 관측에는 한국 연구진도 참여하고 있다. 성균관대와 중앙대 연구팀도 국제공동연구단에 참여해 중성미자 데이터 분석과 검출기 교정장치 개발 등의 연구를 수행해 왔다. 양운기 서울대 물리·천문학부 교수는 “초고에너지 중성미자 관측 분야에서 할젠 교수와 견줄 만한 인물을 찾기 어렵다”고 했다. 마크 피어스 노벨물리학위원장은 “할젠의 끈기와 과학적 비전이 새로운 종류의 천문학을 위한 길을 열었다”고 했다.

곽수근 기자

곽수근 기자는 인공지능(AI), 바이오·의료 기술 등 첨단 과학기술을 취재한다. 과학기술 정책과 연구 성과를 연결하는 보도를 하고 있다. ‘다시 보는 과학교과서’, ‘수근수근 싸이뉴스’ 책을 썼다. topgun@chosun.com

최원우 기자테크부

이세돌과 알파고 대국을 취재하면서 테크에 대한 관심을 키웠다. 테크부에서 가상 전쟁에서 주저 없이 핵 버튼 누른 AI, 현대 드론전을 예견한 과학자, 54년 만에 달로 간 우주선의 화장실, 노벨상 석학 사제 등 이야기를 기사로 쓴다. 새로운 기술과 과학을 다루지만, 사실 사람 이야기를 가장 좋아한다.

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Halzen Wins Nobel Physics Prize for 'Ghost Particle' Observatory

First solo physics Nobel in 34 years honors IceCube's cosmic neutrino detection breakthrough

By Kwak Soo-keun, Choi Won-woo Published 2026.10.07. 00:52 The Chosun Daily Newspaper / 조선일보
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With a volume of 1 cubic kilometer and weighing approximately 1 billion tons, the ice at the South Pole contains 5,160 optical sensors suspended along 86 cables. Known as the IceCube Neutrino Observatory, this facility captures neutrinos, particles often referred to as "ghost particles" due to their ability to pass through matter almost entirely undisturbed. By detecting the blue light produced when neutrinos rarely collide with atomic nuclei in the ice, the observatory traces high-energy phenomena in the universe that were previously invisible to conventional telescopes. Francis Halzen, 82 years old, a professor at the University of Wisconsin-Madison, who conceived and realized this massive observatory, opening new avenues in cosmic observation, received this year's Nobel Prize in Physics.
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Francis Halzen, Professor at the University of Wisconsin-Madison, United States
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The Royal Swedish Academy of Sciences announced on October 6 (local time) that Halzen was the sole recipient of the 2026 Nobel Prize in Physics, recognizing his decisive contributions to the IceCube Neutrino Observatory and the discovery of high-energy neutrinos. This marks the first solo award in physics since 1992, a span of 34 years. The prize amount is 12 million Swedish krona (approximately 1.6 billion Korean won).
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Neutrinos carry no electric charge and rarely interact with other matter. Even now, approximately 65 billion neutrinos from the Sun pass through an area the size of a fingernail every second. They traverse our bodies and the Earth without being felt or detected, earning them the nickname "ghost particles." Neutrinos travel through space without being deflected by magnetic fields and are not easily absorbed or scattered by matter, making them advantageous for tracing their celestial origins.
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In 1988, Professor Halzen first proposed the idea of utilizing Antarctica's transparent glacial ice as a massive neutrino detector. He later reflected, "If I had known more about the optical properties of ice at the time, I might have given up." Ironically, it was precisely his lack of knowledge that allowed him to embark on the challenge.
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His vision was realized in 2011 with the completion of the IceCube Neutrino Observatory, which utilizes 1 cubic kilometer of Antarctic ice. Through this, it was confirmed that high-energy neutrinos originate from distant regions of the universe beyond the solar system. While traditional astronomy primarily observes the cosmos through electromagnetic waves such as visible light, radio waves, and X-rays, IceCube has created a new window into the universe's "black box" regions by using neutrinos as novel messengers. It is regarded as a key tool for unraveling the origins and evolution of the universe.
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Korean researchers have also participated in the IceCube Neutrino Observatory. Research teams from Sungkyunkwan University and Chung-Ang University have contributed to the international collaboration, conducting studies such as neutrino data analysis and the development of detector calibration devices. Professor Yang Woon-ki from the Department of Physics and Astronomy at Seoul National University stated, "It is difficult to find a figure comparable to Professor Halzen in the field of ultra-high-energy neutrino observation." Mark Pearce, chairman of the Nobel Committee for Physics, remarked, "Halzen's perseverance and scientific vision have paved the way for a new kind of astronomy."
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· This article has been translated by Upstage Solar AI.

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