서울과학고 학생들, 블랙홀 열역학 연구 SCI 국제학술지 게재

[교육연합신문=김병선 기자]

과학고.jpg — ▲학술지 게재 논문 요약본(논문 DOI: 10.1142/S0218271826500252)

서울과학고등학교(교장 김태일) 학생들이 교사와 함께 수행한 블랙홀 열역학 연구 성과를 세계적인 SCI 국제학술지에 게재하며 주목받고 있다.

서울과학고는 학생들과 권용준 물리교사가 공동으로 수행한 연구 논문이 물리학 분야 SCI 국제학술지인 International Journal of Modern Physics D에 게재가 확정됐다고 6월 22일(월) 밝혔다.

논문 제목은 ‘장방정식에서 도출한 제약 조건 없는 블랙홀 열역학 정식화(A Constraint-Free Formulation of Black Hole Thermodynamics from the Field Equations)’다.

이번 연구는 블랙홀 열역학 제1법칙을 중력장 방정식으로부터 직접 유도하는 과정에서 기존 연구의 한계를 극복한 것이 특징이다.

연구진은 기존처럼 블랙홀 부피 변화 대신 ‘엔트로피 변화’를 장방정식에 도입하는 새로운 접근법을 적용해 회전하거나 전하를 띠는 복잡한 블랙홀에서도 추가 제약 조건 없이 열역학 제1법칙이 자연스럽게 성립함을 최초로 증명했다.

연구 결과는 중력을 열역학적 현상으로 해석하는 ‘창발 중력’ 이론의 확장에도 중요한 학문적 기반을 제공할 것으로 기대된다.

이번 성과는 대학이나 외부 연구기관의 지원 없이 학교 교육과정 안에서 이뤄졌다는 점에서 의미를 더한다. 학생들은 R&E 프로그램과 졸업논문, 창의융합특강 등 교내 연구 중심 교육과정을 통해 연구를 수행했으며, 교사의 밀착 지도를 바탕으로 국제 수준의 연구 결과를 도출했다.

논문 심사위원들은 “이처럼 정교하고 수준 높은 연구가 서울과학고 학생들에 의해 수행된 점이 특히 인상적이며 학생들의 뛰어난 역량과 훌륭한 지도를 보여준다”라고 평가했다.

연구를 지도한 권용준 교사는 “학생들의 지적 호기심과 열정이 학교의 체계적인 연구 지원과 만나 의미 있는 결실을 맺었다”며 “앞으로도 학생들의 잠재력을 키우는 교육을 이어가겠다”라고 말했다.

공동 연구에 참여한 배이진 학생과 장근영 학생은 “블랙홀 열역학 분야의 기존 연구 한계를 극복하는 과정이 매우 도전적이면서도 흥미로웠다”며 “국제학술지 게재라는 성과를 통해 값진 배움을 얻었고 끝까지 지도해 준 교사에게 감사하다”라고 소감을 전했다.

김태일 교장은 “학생들이 실패를 두려워하지 않는 도전 정신과 창의성을 바탕으로 연구에 몰두하고 교사와 긴밀히 협력해 이뤄낸 값진 성과”라며 “앞으로도 학생들이 연구 역량을 마음껏 키울 수 있도록 적극 지원하겠다”라고 밝혔다.

김병선 기자 kbs@eduyonhap.com 이 기자의 다른 기사 보기