GIST 고등광기硏, 극초단 광양자빔 시설 구축

　눈 깜박이는 시간(1000분의 1초)의 수백억분의 1에 불과한 빠른 시간에 100조W에 달하는 초강도 레이저 빛을 발생시킬 수 있는 장치가 국내 최초로 광주과학기술원(GIST) 고등광기술연구소에 구축됐다.

　이에 따라 펨토(Femto·1000조 분의 1)초 라는 극히 짧은 시간에 발생하는 초고속 현상을 관찰하고 초고속 광통신 및 반도체, 초미세 가공기술 등을 개발할 수 있는 펨토 과학기술(Femto ScienceTechnology) 의 시대가 열렸다.

　GIST 고등광기술연구소(소장 이종민)는 최근 펨토 초 시간 영역에 100테라와트(TeraWatt=1조 와트)급 레이저를 출력할 수 있는 극초단 광양자빔 시설 구축을 완료하고 이번 달부터 본격 운영에 들어간다고 15일 밝혔다.

　지난 2003년부터 과기부의 지원으로 받아 장비를 구축해 온 연구소는 지난해 말까지 1단계로 20TW(펄스 폭 30fs)급 극초단 광양자빔을 설치한 데 이어 최근 펄스 폭이 30fs 정도인 100TW 급으로 성공적으로 증폭했다. 이로써 고에너지 X선 및 전자, 이온 및 중성자 빔 발생과 이를 이용한 응용연구에 활용할 수 있게 됐으며 우리나라에서도 미국·일본·프랑스·중국에 이어 본격적인 펨토 과학연구가 이뤄질 것으로 기대된다.

　이 연구소 고도경 교수는 “펨토 초라는 극한 시간 영역에 초고강도 레이저를 발생시키는 광양자빔이 구축됨으로써 기존 장비로 불가능했던 초고속현상을 측정하고 이를 응용한 다양한 기술의 개발도 가능해졌다”고 말했다.

　연구소는 오는 2008년까지 총 480억원을 투입해 최종적으로 페타와트(PetaWatt=1000조 와트)급 펨토 초 레이저 시스템을 확대할 계획이다. 이 시스템이 구축될 경우 초고강도장 과학 연구, 상대론적 현상 연구, 고에너지 및 핵 물리학 연구, 천체 및 우주 물리학 연구 등 새로운 학문분야 개척에 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

　이종민 소장은 “현재 국내는 물론 해외 석학들로 구성된 이용자 그룹에 시설을 개방하고 공동 연구 개발을 활발히 추진해 우리나라가 펨토과학 기술 선진국의 대열에 합류할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.

　광주=김한식기자@전자신문, hskim@

사진: 고등광기술연구소 연구원들이 펨토과학기술의 시대의 연구기반이 될 극초단 광양자빔을 구축하고 있다.