서울과학고 사제 연구팀, 블랙홀 연구로 SCI 국제학술지 게재

▲물리학 분야 SCI 국제 학술지인 ‘International Journal of Modern Physics D’에 게재된 서울과학고 사제 연구팀의 논문 ‘A Constraint-Free Formulation of Black Hole Thermodynamics from the Field Equations’(장방정식에서 도출한 제약 조건 없는 블랙홀 열역학 정식화). (사진=서울시교육청)

서울과학고등학교 학생들이 교사와 함께 수행한 블랙홀 연구 성과를 국제 과학기술논문인용색인(SCI)급 학술지에 게재했다.

서울시교육청은 서울과학고 올해 졸업생인 배이진·안건우·장근영 학생과 권용준 물리 교사가 공동 연구한 논문이 물리학 분야 국제학술지 ‘International Journal of Modern Physics D’ 게재를 확정했다고 23일 밝혔다.

연구진은 블랙홀이 열역학 제1법칙을 따른다는 사실을 중력장 방정식으로부터 직접 설명하는 새로운 접근법을 제시했다. 기존 연구는 블랙홀의 부피 변화를 중심으로 이론을 전개해 회전하거나 전하를 가진 복잡한 형태의 블랙홀에는 적용하기 어려웠다.

이에 연구진은 부피 대신 엔트로피 변화를 장방정식에 도입하는 방법을 제안했다. 이를 통해 내부와 외부 사건지평선 정보를 동시에 반영할 수 있게 됐으며, 다양한 형태의 블랙홀과 고차 중력 이론에서도 추가 제약 없이 열역학 제1법칙이 도출된다는 점을 증명했다.

서울시교육청은 이번 연구가 중력을 열역학적 현상으로 설명하는 ‘창발 중력’ 이론 발전에 기여할 것으로 기대된다고 설명했다.

특히 이번 성과는 대학이나 외부 연구기관의 도움 없이 학교 내부 연구 시스템만으로 이뤄졌다는 점에서 의미가 크다. 학생들은 서울과학고의 R&E(Research & Education) 프로그램과 졸업논문, 창의융합특강 등을 통해 연구를 발전시켰으며, 교내 박사급 교원의 지도를 받아 논문을 완성했다.

논문 심사위원들은 “이처럼 정교하고 수준 높은 연구가 고등학생들에 의해 수행됐다는 점이 특히 인상적”이라며 “학생들의 뛰어난 재능과 훌륭한 지도를 보여주는 사례”라고 평가했다.