[스쿨iTV] 서울과학고 학생들과 교사가 공동 수행한 블랙홀 연구가 물리학 분야 SCI 국제학술지에 게재됐다.

서울시교육청은 서울과학고 학생 배이진·안건우·장근영(2026년 2월 졸업)과 권용준 물리교사가 공동 연구한 논문이 국제 학술지 ‘International Journal of Modern Physics D’ 게재가 확정됐다고 밝혔다.

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

연구진은 블랙홀 열역학 제1법칙을 중력장 방정식으로부터 직접 유도하는 과정에서 기존 연구의 한계를 극복할 수 있는 새로운 방법을 제시했다. 기존 연구는 블랙홀의 부피 변화에 초점을 맞춰 회전하거나 전하를 띠는 복잡한 블랙홀에는 적용이 어려웠다.

연구진은 부피 대신 엔트로피 변화를 장방정식에 도입해 내부·외부 사건지평선의 정보를 동시에 반영하는 방법을 고안했다. 이를 통해 일반적인 블랙홀과 고차 중력 이론에서도 추가 제약 조건 없이 열역학 제1법칙이 도출된다는 점을 증명했다.

이번 연구는 중력을 열역학적 현상으로 설명하는 ‘창발 중력(emergent gravity)’ 이론의 확장에 중요한 이론적 근거를 제공할 것으로 기대된다.

특히 이번 성과는 대학이나 외부 연구기관의 지원 없이 서울과학고의 정규 연구교육과정과 교내 연구 시스템을 기반으로 이뤄졌다는 점에서 주목받고 있다. 학생들은 R&E(Research & Education), 졸업논문, 창의융합특강 등을 통해 연구를 발전시켰으며, 교내 교원의 지도를 받아 논문을 완성했다.

논문 심사위원들은 “이처럼 정교하고 수준 높은 연구가 고등학생들에 의해 수행된 것은 매우 인상적”이라며 “학생들의 뛰어난 재능과 훌륭한 지도를 보여주는 사례”라고 평가했다.

권용준 교사는 “학생들의 지적 호기심과 열정이 체계적인 연구 활동 지원과 만나 의미 있는 결실을 맺었다”며 “앞으로도 학생들의 연구 역량을 키울 수 있도록 지원하겠다”고 말했다.