LHC가 가동되면 general한 측정을 담당하게 될 ATLAS detector를 구경하고 왔다. 내가 현재 소속되어 있는 곳도 ATLAS group으로 이 detector에서 관측될 물리를 준비하는 group이다. 사실 ATLAS에 속해 있지만 주로 하는 일은 원하는 데이터를 분석하는 프로그래밍을 하고 있기 때문에 실제 detector site에 들어갈 일은 전혀 없다. 그리고 7월이면 site를 완전 폐쇄하고 test를 실시한다고 하기 때문에 요새가 실제 detector로 갈 수 있는 마지막 기회라고 한다. 실제로 LHC가 돌아가기 시작해서 충돌이 일어나면 거기서 발생하는 radiation 때문에 일반인 방문은 불가능할 것이라고 하는데, 부품 교체하고 그럴 때도 특수한 옷을 입고 모든 과정에 시간을 할당해서 한다고 할 정도로 위험한 곳이 될 것이기 때문이란다.

Summer Student 중 한명인 Benoit가 ATLAS secreteriat에게 문의해서 summies 10명 가량에 tour 기회를 제공해 주었다. LHC의 detector는 ATLAS, CMS, ALICE, LHCb로 알고 있는데 이 중 ATLAS는 CERN의 메인 연구단지인 Meyrin cite 바로 옆에 위치하고 있다. CMS는 가장 먼 곳에 위치하고 있는데 대략 차타고 30분 가량 가야 갈 수 있다고 한다. CERN의 메인 입구인 entrance B에서 길을 건너면 바로 ATLAS detector에 들어가는 건물이 나오는데 들어가니 지난 번 안전교육에서 보았던 익숙한 gate가 보였다.

이 게이트를 통과하면 헬멧을 착용하고 엘레베이터에 탑승할 수 있다. ATLAS는 지하 100m에 위치하고 있기 때문에 엘레베이터를 타고 내려가야 한다.

여기가 엘레베이터를 기다리면서 우리 가이드이신 한 물리학자 분께서 ATLAS에 대한 general한 설명을 해주셨다. 우리는 다 물리학을 공부하는 학생이라서 proton이 충돌하면 무슨일이 일어나는지 설명안해도 된다고 좋아하셨는데, 흠 과연 잘 알고 있나??? 기억나는 이야기 중 하나는 ATLAS 는 빈공간이 많아서 전체를 하나로 묶어서 물에 던지면 비중이 1보다 작아 물에 뜰 것이라고 한다. 반면 CMS는 Compact Muon Solenoid라는 이름에서도 알 수 있듯이 compact하기 때문에 물에 가라 앉는다고 한다.


엘레베이터에서 내리면 detector의 cooling을 담당하는 cryogenic 장비들을 담당하는 방이 나오고 그 옆을 통로를 따라서 걸어가니 드디어 ATLAS가 있는 곳에 도착했다.


지름이 35m라고 하는데 일단 이 방에 들어오는 순간 그 크기에 놀라게 된다. detector의 중심으로는 beam 통로가 지나가는데 위 사진에서 파란 파이프처럼 생긴 것이 beam path이다. 가이드에 의하면 지금 shielding을 하고 있다고 하는데 사진 우측에는 shielding이 끝난 부분이고 아직 detector까지 다는 안되었다고 한다. 저 beam line도 사람이 다닐 수 있을 정도로 크다.

engineer들이 사진처럼 크레인을 타고 작업하고 있는데, guide의 말에 의하면 물리학자들은 항상 여기에 와서 그냥 조마조마하게 detector를 조립하는 과정을 지켜본다고 한다. laser를 이용해서 micron order로 위치를 잡는 정밀한 작업이라고 한다.


관광객 모자를 쓰고 ATLAS 앞에서 한 컷. 이 곳에서 재밌는 물리가 많이 발견되어서 앞으로 더 재밌는 공부를 할 수 있게 되기를 바란다.

조립이 거의 완료된 시점이라서 ATLAS특유의 toroidal solenoid는 볼 수 없었는데, 아쉬우나마 ATLAS 홈피에서 공개되어 있는 조립시점에서 찍혔던 사진을 올려본다. 사진에 있는 사람을 통해서 얼마나 큰 detector인지 볼 수 있다.



다시 지상 level로 올라와서 보니 지상에서 부터 우리가 구경한 방향 반대 쪽 beam line의 shielding을 내리고 있었다. 위의 노란색의 크레인을 이용해서 지상으로 부터 아래로 다 내려서 조립을 했다고 하는데 펜스로 가려져 있는 저 넘어는 지하 100m까지 뚫려있는 구멍이 있다. 그 구멍을 구경할 수 있는 point가 있었는데 내려다 보면 정말로 아찔하다. 사진에 그 아찔함이 잘 표현이 안되서 살짝 아쉽다. 참고로 몇 사진은 같이 구경을 간 룸메이트 Arnaud의 작품.

마지막에 몇 가지를 guide에게 물어봤다. 난 처음에 충돌을 ATLAS에서 어느정도 시켰다가 CMS에서도 일정시간 시키고 이런식으로 quota를 할당해서 관측을 하게되는 줄 알았는데 그런 것이 아니고 큰 circular beam line에 proton beam이 계속 돌면서 각 detector site에서 충돌을 시키는 것이라고 어차피 cross-section이 높지가 않아서 focus 시켜서 충돌을 일으켜도 1초에 20개 정도의 충돌 정도 생긴다고 한다. 아마 beam에 있는 proton은 10^3x 오더라고 했던 것 같은데....그래서 beam이 한 번 LHC에 들어가면 대략 10여 시간 정도 계속해서 충돌을 시키고 그 이후에는 그 빔을 버리고 새로운 빔이 들어가서 새로운 측정을 하게 된다고 한다. 참고로 금요일에 돌려본 결과 내 프로그램은 90분에 50,000개의 event를 분석했는데 LHC 결과를 실시간으로 분석하고 싶으면 속도 문제를 해결해야 될 듯 하다. 거의 2배 이상 빨라져야 될 것 같은데 초딩식으로 짜 놓은 내 코드를 잘 정리만 해도 많이 좋아지지 않을까 하는 안일한 기대중 ^^;;