[과학이 보인다] 자기광.타원 분광기

대용량 정보저장 기술의 필요성이 날로 증가하고 있다.

특히 멀티미디어 자료가 디지털화하면서 선명한 디지털 화면을 실시간으로 저장, 재생할 수 있는 대용량 저장매체 개발은 미래 정보사회를 앞당기는 데 꼭 필요한 요소다.

따라서 선진국들은 전기적인 신호를 저장하는 하드디스크에 이어 빛의 파장이나 굴곡을 이용해 정보를 저장하는 새로운 대용량 저장매체 기술개발에 앞다투어 나서고 있다.

이 가운데 대용량 저장기술로 떠오르고 있는 분야는 차세대 광자기 디스크.

차세대 기록매체인 광자기 디스크는 현재의 적색파장(8천A) 매체보다 정보저장 밀도를 4배 정도 증가시킨 청색파장 (4천A)을 이용하는데 이를 만들기 위해서는 자기광, 타원 분광기기술이 선행돼야 한다.

즉, 차세대 매체개발을 위해서는 파장변화에 따라 자성매체에서 빛이 반사할 때 빛의 편광변화를 측정할 수 있는(자기광 Kerr효과라 함) 자기광 분광기와 매체의 굴절률을 측정할 수 있는 타원 분광기가 필수적이라는 것이다.

이러한 가운데 최근 국내에서 차세대 광자기 디스크개발에 필수적인 자기광과 타원 분광기를 하나로 합친 「자기광, 타원 분광기」가 개발돼 비상한 관심을 끌고 있다.

신성철 KAIST 교수팀(물리학과)이 약 2년 동안 연구한 끝에 세계 최초로 개발한 「자기광, 타원 분광기」는 최근 이 학교 교정에서 열린 「See-KAIST」 행사 때 출품, 「마술과 같은 빛의 세계」를 일반인들에게 선보여 갈채를 받았다.

기존의 자기광 분광기와 타원 분광기는 빛, 즉 광원의 변화와 광원이 매체에 부딪혀 굴절될 때 그 굴절률을 측정한다는 점에서 많은 공통점이 있는데 이번에 개발된 제품은 이 두 가지 장비의 광원과 광검출기 부분을 공동으로 사용해 제작비용을 최소화한 반면 측정된 광 신호의 분석과 해석능력을 극대화했다는 평가를 받고 있다.

즉, 새로 개발된 분광기는 파장길이가 빨강색의 2분의 1밖에 되지 않는 청색 광원도 스펙트럼상에 선명하게 비춰줄 뿐만 아니라 이 빛이 디스크에 부딪칠 때 굴절하는 비율도 신속 정확하게 측정할 수 있다는 것이다.

이에 따라 이 제품은 자기광 Kerr 효과를 이용한 자기광 기록매체의 개발과 금속 박막의 광학적 특성 측정 등에도 앞으로 널리 활용될 전망이며 KAIST뿐만 아니라 삼성전자, LG중앙연구소, SKC, 충남대학, 경상대학 등의 산업체와 다른 대학에서도 본 장비를 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다.

한편 KAIST는 이 기기 개발과 관련된 논문 16편을 국내외 유명 학술지에 게재하는 외에 국내와 미국에 각각 특허를 출원중이라고 밝혔다.

<서기선 기자>