German - Korean Partnership Program(GEnKO) Proposal

German - Korean Partnership Program(GEnKO) Proposal파트너쉽 내용 연구( O ), 강의( )국 문연 구과제명영 문한국측과제책임자상대측과제책임자과제수행기간연차별지원비GSI, FAIR에서의 CBM 검출기 시스템을 이용한 초고밀도 중이온 충돌 실험 및 이론 연구Research on Heavy Ion Collisions with Compressed Baryonic MatterSpectrometer at FAIR, GSI성 명 유 인 권전 화 +82-51-510-2594팩 스 +82-51-512-2594소 속 부산대학교 물리학과 휴대전화 +82-11-9283-7549직 위 교수 이 메 일 yoo@pusan.ac.kr성 명 Peter Senger전 화 +49-6159-71-2652팩 스 +49-6159-71-2989소 속 GSI, Darmstadt 휴대전화 없음직 위Senior Researcher(CBM Spokesperson)이 메 일( 3 ) 년 (2008.01 - 2010.12)p.senger@gsi.de1차년도 2차년도 3차년도 계20,000,000원 10,000,000원 10,000,000원 40,000,000원직위 소속 성명 직위 소속 성명한국측참여연구원교수 부산대학교 유인권 박사과정생 부산대학교 김정한교수 연세대학교 이수형 박사과정생 연세대학교 허용구교수 고려대학교 홍병식 석사과정생 부산대학교 이준규박사과정생 고려대학교 강태임 석사과정생 부산대학교 이하영- 1 -

Ⅰ. 과제 추진계획1. 목적 및 필요성극한상태 - 초고온, 초고밀도 -에서 핵물질의 상전이에 대한 연구 - 중이온물리(중이온 반응) - 는 현재 핵 및 입자 물리 연구 분야에서 가장 관심을 모으고 있는 연구의 하나이며, 또한 최첨단의 실험기술을 요하는 핵심 연구 분야이다. 이는, 크게는우주 초기의 물질의 생성 메카니즘을 밝히는 문제이며, 동시에 우주의 진화과정에서형성되는 중성자별, 블랙홀과 같은 초고밀도 천체의 물리를 연구하는 핵심 주제이기때문이다.이러한 연구의 필요성에서, 지난 20여 년간, 세계적으로 유럽과 미국을 비롯한 강대국들에 건설되어 있는, 몇 개 안되는 세계 최고에너지 중이온 가속기에서 많은 실험연구가 수행되어 왔다. 그 결과로 보통의 상태에서 강입자들 속에 속박되어 있던 쿼크와글루온이 자유롭게 존재하게 되는 극한조건의 물질상태인 쿼크-글루온-플라즈마 (QGP)의 존재에 대한 여러 징후가 분명하게 포착되고 있다.특히 중이온 충돌에서 예상되는 상전이 과정(그림 1)에서도, 중심에너지 200 GeV/u의 RHIC 실험에서는 cross-over region 으로, 뚜렷한 상전이의 1차 징후는 없는 반면,낮은 온도-높은 순수 중입자밀도의 중이온 충돌에서는 상전이의 1차 징후가 기대되며,이러한 필요성에서, RHIC, LHC에서의 아주 높은 온도-낮은 순수 중입자밀도의 충돌실험과 별도로, 독일의 중이온연구소 (GSI) 1)의 충돌실험을 위한 가속기 (FAIR 2) )가 신축 중에 있다.에서는 낮은 온도-높은 순수 중입자밀도본 연구팀은, 이미 2003년 초 독일 정부에 의하여 FAIR 프로젝트가 최종 승인될 때부터, 중이온 충돌 실험 프로젝트로 동시에 추진되어 오고 있는 CBM 3)Baryonic Matter) 검출기 실험 프로젝트에 직접적인 국제공동연구 파트너로서,국내 중이온물리연구그룹으로서는 유일하게 수년간 지속적인 공동 검출기 연구개발과 실험결과에 대한 이론적 예측 연구에 참여하고 있다 4) .따라서 본 사업이 지향하고 있는 지원목적에 정확히 부합하며, 중이온 물리 분야의 국내 유일의 젊은 한-독 공동 연구그림 1 온도와 밀도로 나타낸 PhaseDiagram1) Gesellschaft fuer SchwerIonenforschung mbH, Planck Str.1, 64291 Darmstadt, http://www.gsi.de2) FAIR: Facility for Antiproton and Ion Research : http://www.gsi.de/fair/index_e.html3) http://www.gsi.de/fair/experiments/CBM/index_e.html4) http://www.gsi.de/fair/experiments/CBM/Collaboration/CollaborationN.html(Compressed- 1 -

그룹으로서 본 사업의 적극적인 지원이 기대된다.ŸŸŸ본 연구팀의 목적은 다음과 같다.CBM 실험 프로젝트의 필수 검출기 요소들인 고분해능 다중간극 저항판 (RPC) 검출기 및 환상 체렌코프 (RICH) 검출기를 공동 개발한다. (연구 개발의 구체적인 내용들은 다음 장 참고)독일 GSI / FAIR의 CBM 중이온 충돌 실험에서 기대되는 별난 강입자의 생성과새로운 물질 상태인 QGP 와의 상관관계를 연구함으로서, 저온-고밀도 중이온 충돌시 생성되는 물질 상태에 대한 이해에 공헌한다.궁극적으로 한-독 공동연구 개발을 통하여, 국내 신진 전문 연구 인력의 배출에기여하고, 원천기술의 국산화와 국내 중이온물리 연구의 지평을 넓힘으로서, 국내연구 인프라와 국가경쟁력에 이바지 한다.2. 내용 및 연구방법현재 독일 GSI 연구소는 2015년 완성을 목표로 FAIR (Facility for Antiproton andIon Research)를 건설하고 있는 중이다. 중이온 핵물리학자들은 FAIR 가속기를 이용한고온, 고밀도 핵물질 연구를 위해 CBM 국제공동연구를 조직하고 각 검출기요소를 연구개발하고 있는 중이다.n 환상 체렌코프 (Ring Image CHerenkov : RICH) 검출기 개발GSI 연구진과 함께, CBM 실험에서 경입자의 검출을 담당하게 될 환상 체렌코프 검출기 개발연구를 수행할 예정이다. 특히 RICH 검출기는 체렌코프 복사를 발생시키는복사가스, 발생된 체렌코프 복사광을 반사시켜 모으기 위한 집광반사체, 그리고 모아진빛의 기하학적인 검출을 위한 광검출기 시스템의 3부분으로 구성되는데, 이 중 본 연구진은 체렌코프 복사 가스 부분을 연구개발하고 있다. 또한 발생된 체렌코프 환상의크기에 따라 입자의 종류 구별이 가능하기 때문에, RICH의 성능과 실제 입자구별의정도를 예측하는 전산 모사실험도 동시에 행해지고 있다.이를 위하여, 본 연구진이 현재 진행 중인 가스시스템 및 이를 테스트 하기 위한 소형 환상 체렌코프 (mini-RICH) 검출기의 디자인 연구개발 및 성능테스트를 계속 수행하면서, GSI 연구진의 가스시스템에 대한 노하우 및 디자인 개발기술의 습득을 위한박사과정 / 석사과정생의 중.단기 파견을 계획하고 있다.파견되는 참여 연구원들은 GSI의 HADES 등 선행 실험 프로젝트에서 개발되었던가스시스템의 디자인과 성능 테스트, 제작 노하우를 습득하는 동시에, 체렌코프 복사체의 굴절률에 따라 달라지는 입자 구별 효율의 모사실험에 참여하여, 같은 공정의 작업- 2 -

들을 국내 연구실에서 수행할 수 있는 인프라를 구축할 예정이다.n 고분해능 다중간극 저항판 (Resistive Plate Chambers : RPC) 검출기 개발GSI 연구진과 함께 CBM 실험을 위한 고성능 비행시간 검출기 공동연구를 수행할예정이다. 이를 위해 우리 측 연구원이 독일 GSI 연구소에 파견되어 지금까지 진행된다중띠 다중간극 저항판 검출기(MMRPC)에 대한 연구 내용을 가능한 한 빨리 습득하도록 한다. 그리고 독일에서 진행되고 있는 시작품 제작 및 수퍼모듈 제작에 참여하여자세한 검출기 제작 know-how를 익히며 GSI 중이온 싱크로트론을 이용한 시작품 빔테스트에 직접 참여하여 검출기 운영조건의 최적화 및 잡신호 제거 방법, 데이터 분석프로그램 개발 등을 수행한다. 그리고 다중띠 저항판 검출기가 대형 검출기시스템에통합되었을 경우의 문제점 발견과 운영방법 등을 파악하기 위해 30 개의 수퍼모듈을GSI 연구소의 FOPI 검출기시스템에 장착한 후, 실제 중이온 충돌실험을 수행한다.한편 MMRPC의 실시간 시간검정을 위하여 대면적 광자사태다이오드(LAAPD) 검정시스템을 개발하여 장착할 예정이다. 이를 이용할 경우 실시간으로 시간분해능 500 ps정도의 수준으로 모든 MMRPC를 검정할 수 있어 추후 정밀 검정이 용이해질 수 있으며, 실시간으로 입자의 구분이 가능해져 데이터 취득 및 분석에 커다란 도움을 줄 것으로 예상된다.n 맵시쿼크를 포함한 별난 강입자 연구CBM 검출기로 맵시쿼크 (Charm quark)를 포함한 D 중간자의 강입자로의 붕괴를측정할 수 있게 된다. 이는 별난 강입자를 처음으로 확인할 수 있는 기회로 강입자연구의 새로운 장을 여는 계기가 될 것 이다. H dibayon, pentaquark 등 별난 강입자에대한 연구가 오래전부터 있어 왔지만 불행하게도 아직까지 확인된 것은 하나도 없다.그 이유는 이론적으로 쿼크가 3개 (핵자) 혹은 2개 (중간자) 보다 많은 강입자가 존재하기 위해서는 이들을 안정시킬 수 있는 무거운 쿼크가 존재하기 때문이라고 이해되고있다. 그러나 기존의 실험 방법으로는 한 개 이상의 무거운 쿼크를 갖는 강입자를 확인 가능한 정도로 생성시키기는 그리 쉽지 않다. 반면 GSI에서 계획한 중이온 충돌에서는 맵시쿼크를 가진 강입자를 많이 만들 수 있게 될 뿐 아니라 이들을 CBM 검출기를 이용하여 정확하게 측정할 수 있어, 그 존재가 확실히 예상되는 두 개의 D 중간자의 양자수를 갖는 T cc(udcc) 강입자나 맵시쿼크를 갖는 Θc (ududc) 를 확인할 수 있게 되리라 기대된다. 본 이론연구에서는 T cc와 Θc 강입자의 예상되는 정확한 질량을쿼크 모델과 QCD 합법칙 등을 이용하여 계산하고 그들의 강입자로의 붕괴를 계산할계획이다. 또한 중이온 충돌의 강입자 생성비율을 잘 설명하는 통계모델을 이용하여CBM 실험에서 예상되는 생성 개수를 예측할 계획이다.- 3 -

이를 위하여 국내에서 그동안 진행하여 오던 쿼크 모델과 QCD 합법칙 등을 이용하여 계산된 특이 강입자에 대한 결과를 GSI 이론 그룹의 B. Friman, M. Lutz 등과 논의하고 CBM 실험 교수와 그 현실적인 측정방법 등을 본 공동연구를 통하여 이룩하려한다.또한 맵시쿼크를 갖는 강입자를 측정할 수 있는 사실을 이용하여 색초전도 현상 등새로운 상전이 신호에 대한 연구도 추진할 계획이다.3. 기대효과 및 활용방안CBM 검출기는 맵시쿼크 (Charm quark)를 포함한 D 중간자의 강입자로의 붕괴를측정할 수 있다. 이는 중이온 충돌에서 색초전도 현상등 상전이와 관련된 신호를 맵시쿼크를 통하여 직접 볼 수 있는 새로운 계기가 될 뿐 아니라, 강입자물리에서 오랜동안 추진하여온 특이 강입자를 처음으로 확인할 수 있는 획기적인 기회가 되리라 예상된다.또한 CBM 국제공동연구의 비행시간 저항판 검출기 및 환상형 체렌코프 검출기개발연구진은 우리나라 연구진의 단순한 참여가 아닌 좀 더 적극적인 공동연구의 차원으로진일보시켜 좀 더 많은 연구원들의 현지방문 및 공동연구, 새로운 검출기의 설계 및시제품 제작, 심지어는 향후 일부 CBM 검출기의 한국생산까지 원하고 있다. 이는 그동안 함께 연구를 지속해 온 본 연구원들에 대한 신뢰와 함께 오늘날 우리나라의 정치, 경제적 위상에 부합되는 역할을 원하기 때문이다.우리나라도 이제 핵 및 입자물리실험의 대형 국제공동연구에 단순히 대학원생만 파견하는 소극적인 역할에서 벗어나 우리나라의 연구역량을 한 단계 끌어올리려는 적극적인 시도가 있어야 할 것이며 이에 상응하도록 적절한 연구경비 부담이 가능하도록정부지원이 뒷받침되어야만 할 것이다. 우리나라의 핵물리연구진이 유럽연합(EU)의Framework 프로그램 연구진과 공동연구 수행이 가능하게 된다면, 이곳의 첨단기술을단시일에 흡수하여 우리나라가 첨단 비행시간 검출기의 선진국 대열에 나란히 서게 될수 있을 것이다. 이는 그동안의 공동연구 경험으로 우리 연구진에 대한 유럽학자들의신뢰가 두터우며, 지원의지가 뚜렷하여 우리를 위한 기술전수에 만전을 기할 준비가되어 있다는 사실로부터 매우 자명하다고 할 수 있다.- 4 -

Ⅱ. 세부사항1. 추진일정RICH - Project RPC - Project Theory2008200920101. 현재 제작, 테스트 중인mini-RICH의 복사가스로서 1. MMRPC 수퍼모듈 생산N2와 CO2에 대한 기본 가 및 FOPI 검출기 시스템에스시스템 개발설치 완성1. T cc및 Θc 특이강입2. GSI의 SIS 중이온 가속 2. SIS 중이온가속기를 이자의 성질연구기를 이용한 mini-RICH 1 용한 1차 빔테스트2. 강입자로의 붕괴 모차 시작품에 대한 1차 빔 3. 데이터 분석 프로그램드 연구테스트개발3. mini-RICH 1차 시작품 4. 전산 시뮬레이션 연구의 성능 개선에 대한 노하 5. LAAPD를 이용한 실시우 전수 (반사경, 가스 시 간 검정시스템 개발스템)1. mini-RICH 2차 시작1. 특이 강입자의 GSI1. LAAPD 검정시스템을품의 디자인 및 제작중이온 실험에서의 생MMRPC와 결합하는 방안2. 2차 시작품의 SIS 빔성 개수 계산강구테스트를 위한 모의 실2. CBM에서의 측정가2. SIS 중이온가속기를 이험 수행능성계산용한 2차 빔테스트3. SIS를 방문하여 2차3. 맵시쿼크를 갖는 새3. 데이터 검정 및 성능개시작품에 대한 성능 테로운 특이 강입자에 대선 연구스트한 연구1. 2차 성능테스트의 분석1. 맵시쿼크를 갖는 강1. MMRPC 성능개선 방안2. mini-RICH 3차 시작입자 D 와 Λc 등을 통모색 및 LAAPD 검정효과품을 최종적으로 디자인하여 색 초전도 현상연상승방안 연구및 제작 완료구2. SIS 중이온 가속기를3. SIS 중이온 가속기를2. 맵시쿼크를 이용한이용한 3차 빔테스트이용한 3차 성능테스트CBM 의 상전이 신호3. CBM 시작품 제작 연구4. CBM RICH 최종 디연구자인에 적용 확정- 5 -

nGSI 연구소 이론그룹과의 공동연구GSI 연구소국내연구기관통계모델을 이용한 GSI에서의생성단면적 계산 ← T cc및 Θc 의 성질연구⇓⇓측정가능성 연구← D 와 Λ c를 통하여 색 초전도현상연구⇓맵시쿼크를 이용한 상전이 현상에대한 새로운 신호 연구및 CBM에서 측정가능성 연구↔⇓맵시쿼크를 이용한 상전이 현상에대한 새로운 신호 연구및 이에 대한 계산3. 상대국 학자와의 접촉 경위n 환상 체렌코프 검출기 (RICH) 개발본 연구책임자는 1991년도에 독일 마부르크 대학으로 유학을 떠나 2003년 부산대 교수로 임용되어 귀국하기까지 12년간 독일에서 소정의 학위과정과 연구생활을 경험하였다. 특히 1994년 독일의 석사학위과정인 Diplom 논문 연구를 수행하면서, 마부르크의Dr. Kohlmeyer의 소개로 처음 GSI의 Dr. Peter Senger와 인연을 맺게 되었으며,Diplom 학위과정동안 GSI의 KaoS 실험 프로젝트에 참여하면서, Kaon 입자의 구별효율을 높이기 위하여, 섬광섬유를 이용한 Q-Detector를 연구 개발하였다 5) .이후 CERN 프로젝트로 박사학위를 마치고, GSI에서 박사후 초빙연구원으로 CERN 프로젝트에 지속적으로 참여하던 중, Dr. Peter Senger의 권유로 Compressed BaryonicMatter 실험 프로젝트에 참여하게 되었다. 이를 위하여, 004년 2월에 고려대학교가CBM 실험의 최초 참여기관으로써 전 세계 39 개 연구기관과 공동으로 CBM Letter ofIntent를 공동으로 제출하였고, 2005년 1월 Technical Status Report를 전 세계 42 개연구기관과 공동으로 제출하였으며, 2005년 2월 고려대학교 홍병식 교수와 함께 CBM의 Spokesperson인 Peter Senger 박사와 양해각서 (MoU)를 교환하였다.특히 국내에서는 아직까지 개발된 적이 없는 환상 체렌코프 검출기 연구개발에 참여하면서, 국내 연구실의 검출기 R&D 주요 프로그램으로 인프라와 검출기 인력양성에 활5) I.-K.Yoo, Untersuchung von szintillierenden Fasern fuer einen Startdetektor am Kaon-Spektrometer derGSI, Diplomarbeit, Philipps Universitaet Marburg, 1996- 7 -

용하고 있다.n 고분해능 다중간극 저항판 (RPC) 검출기 개발본 참여연구원은 1995년부터 FOPI 국제공동연구에 참여한 이래 지금까지 꾸준히 GSI연구소와 공동연구를 성공적으로 수행해 오고 있다. 이와 같은 인연으로 CBM 국제공동연구에서도 GSI연구소와 비행시간 저항판 검출기 연구를 같이 수행하기로 합의한 바있다. 이를 위해 2004년 2월에 고려대학교가 CBM 실험의 최초 참여기관으로써 전 세계 39 개 연구기관과 공동으로 CBM Letter of Intent를 공동으로 제출하였고, 2005년 1월 Technical Status Report를 전 세계 42 개 연구기관과 공동으로 제출하였으며, 2005년 2월 CBM RPC 개발 대표자인 Norbert Herrmann 박사와 본 참여연구원 사이에CBM 국제공동연구에 대한 양해각서(MOU)를 교환하였다. 현재도 CBM 고분해능 비행시간 MMRPC 검출기를 GSI 및 하이델베르그 대학 연구진과 공동으로 개발하고 있는중이다.n 중이온 충돌에서 D 중간자의 측정에 대한 연구본 연구의 이론 참여연구원은 1996년에 GSI 연구소의 이론구릅을 방문한 이후 1998년에 Humboldt 연구원으로 그곳에서 지내고 수차례의 방문을 통하여 B. Friman 박사와공동연구를 수행하여 왔다. 특히 2002년도 Phys. Lett. B548, 153에 게재된 B. Friman박사와의 공동연구에서는 D 중간자의 핵물질 내에서의 질량 변화에 따른 현상론적 연구가 진행되었다. 그 이후 핵물질 속에서 강입자의 성질변화에 대한 논문을 공동발표하는 등 계속적으로 공동연구가 추진되어왔다.4. 상대국 학자의 인적사항 및 주요 연구업적n성명: Prof. Dr. Peter Senger (CBM Spokesperson)1979 Diploma in Physics, Technical University in Darmstadt, Germany1983 Ph.D. in Physics, Technical University in Darmstadt, Germany1984-1987 Postdoc, University of Mainz, Germany1987-present Scientist at GSI, Darmstadt, Germany1996 Spokesperson of the KaoS Collaboration1999 Habilitation, University of Frankfurt, Germany1999-2004 Chariman of the Scientific Committee of GSI2001-present Member of the Project Coordination Committee for the future international- 8 -

Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR) at GSI in Darmstadt, Germany2004-present Spokesperson of the CBM Collaboration (40 Institutes from 16 countries)2004-present External Professor of Physics at the University of Frankfurt, Germanyn 주요연구업적 (2005년 - )1) Production of K+ and of K- Mesons in Heavy-Ion Collisions from 0.6 to 2.0-A-GeV IncidentEnergy. A. Forster et al. Jan 2007. 22pp. Published in Phys.Rev.C75:024906,2007.2) Dielectron production in C + C and p + p collisions with HADES. By HADES Collaboration (J.Pietraszko et al.). 2007. 9pp. Prepared for 9th International Workshop on Meson Production,Properties and Interaction (MESON 2006), Cracow, Poland, 9-13 Jun 2006., Published inInt.J.Mod.Phys.A22:388-396,2007.3) Performance of RPC with low-resistive silicate glass electrodes exposed to an intensecontinuous electron beam.V. Ammosov et al. 2007. 6pp. , Published inNucl.Instrum.Meth.A576:331-336,2007.4) Dilepton production in pp and CC collisions with HADES. By HADES Collaboration (I. Frohlichet al.). Oct 2006. 11pp. To appear in the proceedings of 4th International Conference on Quarks andNuclear Physics (QNP06), Madrid, Spain, 5-10 Jun 2006. Published in Eur.Phys.J.A31:831-835,2007.5) Dense baryonic matter.P. Senger (Darmstadt, GSI) . 2006. 14pp. Prepared for 29th Mazurian LakesConference on Physics: Nuclear Physics and the Fundamental Processes, Piaski, Poland, 30 Aug - 6Sep 2005. Published in Acta Phys.Polon.B37:115-128,2006.6) HADES experiment: Di-lepton spectroscopy in p + p (2.2-GeV) and C + C (1-A-GeV and2-A-GeV) collisions.By HADES Collaboration (W. Przygoda et al.). 2006. 14pp. Prepared for 29thMazurian Lakes Conference on Physics: Nuclear Physics and the Fundamental Processes, Piaski,Poland, 30 Aug - 6 Sep 2005. Published in Acta Phys.Polon.B37:139-152,2006.7) A high-performance silicon tracker for the CBM experiment at FAIR.By CBM Collaboration (J.M.Heuser et al.). 2006. 3pp. Prepared for Particles and Nuclei International Conference (PANIC 05),Santa Fe, New Mexico, 24-28 Oct 2005. Published in AIP Conf.Proc.842:1073-1075,2006. Also in *SantaFe 2005, Particles and nuclei* 1073-10758) The CBM experiment at FAIR.By CBM Collaboration (P. Senger for the collaboration). 2006. 4pp.Prepared for 5th International Conference on Physics and Astrophysics of Quark Gluon Plasma(ICPAQGP 2005), Salt Lake City, Kolkata, India, 8-12 Feb 2005. Published inJ.Phys.Conf.Ser.50:357-360,2006.9) The compressed baryonic matter experiment at FAIR.P. Senger, T. Galatyuk, A. Kiseleva, D.Kresan (Darmstadt, GSI&St. Petersburg, INP) . 2006. 8pp. Published in ActaPhys.Hung.A27:413-420,2006.10) First observation of in-medium effects on phase space distributions of antikaons measured inproton-nucleus collisions.By KaoS Collaboration (W. Scheinast et al.). Dec 2005. 12pp. Published inPhys.Rev.Lett.96:072301,2006.11) Coulomb dissociation of B-8 and the low-energy cross section of the Be-7 (p, gamma) B-8solar fusion reaction.F. Schumann et al. Aug 2005. 14pp. Published in Phys.Rev.C73:015806,2006.- 9 -

12) Kaon and pion emission in asymmetric C+Au and Au+C collisions at 1.0A GeV and 1.8AGeV.A. Schmah et al. Jun 2005. Published in Phys.Rev.C71:064907,2005.13) The strangeness of dense baryonic matter.P. Senger (Darmstadt, GSI) . 2005. 8pp. Published inActa Phys.Hung.A22:13-20,2005.14) Strangeness and charm of compressed baryonic matter: The CBM experiment at FAIR.P. Senger(Darmstadt, GSI) . 2005. Published in J.Phys.G31:S1111-S1114,2005.15) The compressed baryonic matter experiment at FAIR.P. Senger (Darmstadt, GSI) . 2005. 8pp.Prepared for International Workshop on Hot and Dense Matter in Relativistic Heavy Ion Collisions(BP 2004), Budapest, Hungary, 24-27 Mar 2004. Published in Acta Phys.Hung.A22:363-370,2005.16) A High-performance silicon tracker for the compressed baryonic matter experiment at FAIR.J.M. Heuser, W.F.J. Muller, P. Senger, C. Muntz, J. Stroth (Darmstadt, GSI&Frankfurt U., Inst.Kernphys.) . 2005. 5pp. Prepared for 18th International Conference on UltrarelativisticNucleus-Nucleus Collisions: Quark Matter 2005 (QM 2005), Budapest, Hungary, 4-9 Aug 2005.Published in Czech.J.Phys.55:1649-1653,2005.5. 국제학술교류 연구 및 활동실적(최근 3년간)※ 아래의 연구 및 활동실적은 본 연구진의 참여연구원과 GSI 연구진과의 국제학술교류 연구 및 활동 실적에 한한 것임.n 유인권- 1994년부터 1996년까지 GSI의 KaoS 실험 프로젝트 (당시 실험 Spokesperson : Dr.Peter Senger)를 수행하면서 출판된 논문이 다수 있으나, 최근 3년의 업적이 아니므로 생략함.- 2003년부터 본 CBM 프로젝트를 시작하면서, GSI 연구진과 국제학술교류 재개 후,아직 공동 게재논문 없음.- 2003년부터 현재까지 다음과 같은 상호방문 및 공동연구가 이루어졌다.§ 2003년 7월 - 8월 부산대학교 유인권 교수 GSI 방문 연구§ 2004년 4월 부산대학교 석사과정생 최영백 학생 GSI 파견 연구 (10일간)§ 2005년 4월 GSI Dr. Peter Senger 서울 HIM Workshop에 초청§ 2005년 4월 GSI Dr. Peter Senger 용평 한국물리학회에서 초청강연§ 2006년 2월 부산대학교 교수 유인권, 석사과정생 최경언 학생, GSI에서 개최된CBM Collaboration Meeting에 참석, 연구 진행사항 발표§ 2006년 2월 부산대학교 교수 유인권, 석사과정생 최경언 학생, GSI에서 RICHConference에 참석§ 2006년 6월 - 7월 부산대학교 석사과정생 김정한 학생 GSI 파견 연구 (31일간)§ 2006년 7월 GSI / Frankfurt Claudia STRABEL 학생 부산대학교 중이온물리 연- 10 -

구실에 인턴과정으로 방문 연구 (30일간)n 홍병식- 2004년 이후 지금까지 GSI연구진과 유수한 SCI 저널에 10편의 논문을 출판하였다.§ “Isospin dependence of relative yields of K + and K 0 mesons at 1.528A GeV," Phys. Rev. C75, 011901(R) (2007).§ "Systematics of pion emission in heavy ion collisions in the a! regime," Nucl. Phys. A 781,459 (2007).§ "First analysis of anisotropic flow with Lee-Yang zeros," Phys. Rev. C 72, 011901(R) (2005).§ "Excitation function of elliptic flow in Au+Au collisions and the nuclear matter equation ofstate," Phys. Lett. B 612, 173 (2005).§ "Charged pion production in 96 44Ru+ 96 44Ru collisions at 400A and 1528A MeV," B. Hong et al.,Phys. Rev. C 71, 034902 (2005).§ "Two-proton small-angle correlations in central heavy-ion collisions: A beam-energy- andsystem-size-dependent study," Eur. Phys. J. A 23, 271 (2005).§ "Shape parameters of the participant source in Ru+Ru collisions at 400A MeV," Nucl. Phys. A742, 29 (2004).§ "Droplet formation in expanding nuclear matter: a system-size dependent study," Phys. Lett. B595, 118 (2004).§ "Nuclear stopping from 0.09A to 1.93A GeV and its correlation to flow," Phys. Rev. Lett. 92,232301 (2004).§ "Azimuthal dependence of collective expansion for symmetric heavy-ion collisions," Phys. Rev.Lett. 92, 072303 (2004).- 그리고 다음과 같은 상호방문 및 공동연구가 이루어졌다.§ 2005년 10월 : GSI의 Klaus Hildenbrand, Andreas Schuettauf, Mladen Kis 박사고려대학교 방문§ 2007년 6월 : MMRPC 책임자인 Norbert Herrmann 박사 고려대학교 방문§ 2007년 1월 - 8월 : 고려대학교의 유민상 박사과정생 GSI 방문§ 2007년 7월 - 2008년 4월 : 고려대학교의 강태임 박사과정생 GSI 방문§ 2007년 7월 - 8월 : 고려대학교 홍병식 교수 GSI 방문n 이수형- 지금까지 GSI연구진과 유수한 SCI 저널에 2 논문을 출판하였다.§ “D meson in matter and the in-medium properties of Charmonium," Phys.Lett. B 548, 153 (2002).§ "Constraints on vector mesons with finite momentum in nuclear matter", Nucl.- 11 -

Phys. A 653, 91, (1999).- 그리고 다음과 같은 상호방문 및 공동연구가 이루어졌다.§ 2004년 3월 : GSI 프로젝트 중 반 양성자 산란에 대한 “Panda PhysicsWorkshop" 에 참가하여 강연§ 2005년 6월 : GSI 연구소의 M. Lutz 가 주관한 “Resonance in QCD" ECT* 학회에 참가하여 초청강연하고 공동 관심사 논의§ 2006년 11월: 일본의 유가와 연구소에서 M. Lutz 및 B. Friman 교수와 논의Ⅲ. 상호방문 계획1. 한국학자 및 상대국 학자 상호방문 연구계획- 방문학자명, 방문기관, 방문일정 등을 포함이름 방문기관 방문일정 (예정) 방문내용강태임 GSI 2008.05-06유인권 GSI 2008.07LAAPD 개발 및 데이터분석RICH Gas System정보수집 및 1차시작품테스트이준규 GSI 2008.07 - 08Gas System 정보 수집 및1차 시작품 테스트홍병식 GSI 2008.07 MMRPC 개발이수형 GSI 2008.07 CBM 이론 논의허용구 GSI 2008.08유인권 (김정한) GSI 2009.07강입자 생성비의 통계이론논의2차 시작품 테스트 및성능개선 연구 / 모의실험수행홍병식 GSI 2009.07 MMRPC 개발 및 빔테스트이수형 GSI 2009.08 CBM 이론 논의유인권 (이하영) GSI 2010.07RICH 가스시스템 최종디자인 (3차 시작품 테스트)홍병식 GSI 2010.07 MMRPC 개발 및 빔테스트이수형 GSI 2010.08 색 초전도 현상논의- 12 -

Ⅳ 기타사항1. 연구인력 교류 예산n1차년도 (단위 : 천원)직위 소속 성명 체류기간 왕복항공료 체재비 비고1 교수 고려대 홍병식 2008.07 1,300 2,0002 박사과정생 고려대 강태임 2008.05-06 1,300 2,2003 교수 연세대 이수형 2008.07 1,300 2,0004 박사과정생 연세대 허용구 2008.08 1,300 2,2005 교수 부산대 유인권 2008.07 1,300 2,000석사과정생 부산대 이준규 2008.07-08 1,300 2,200계 7,800 12,600 20,400n2차년도 (단위 : 천원)직위 소속 성명 체류기간 왕복항공료 체재비 비고1 교수 고려대 홍병식 2009.07 1,500 1,8002 교수 연세대 이수형 2009.08 1,500 1,8003 교수 부산대 유인권 2009.07 1,500 1,900계 4,500 5,500 10,000n3차년도 (단위 : 천원)직위 소속 성명 체류기간 왕복항공료 체재비 비고1 교수 고려대 홍병식 2010.07 1,500 1,8002 교수 연세대 이수형 2010.08 1,500 1,8003 교수 부산대 유인권 2010.07 1,500 1,900계 4,500 5,500 10,000- 13 -

2. GSI-CBM 과 고려대 핵물리실험 그룹, 부산대 핵물리실험 그룹 사이에 교환된 양해각서 (MoU)- 14 -

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