10TW급 초고출력 티타늄 사파이어 레이저 국산화

1펨토(1000조분의 1)초 순간출력이 세계 모든 발전용량(약 1조와트)을 합친 것보다 높은 ‘10테라(1테라=1조)와트급 초고출력 티타늄 사파이어 레이저’가 국내기술로 개발됐다.

한국원자력연구소 양자광학기술개발부 이용주 박사팀은 지난 5년여간 원자력중장기연구개발사업 일환으로 얇은 옷감을 태울 정도에 불과한 0.3주울(J)의 에너지로 10테라와트(TW)급 레이저를 만들어내고, 전체 시스템 규모를 탁자 크기(가로 1.5m, 세로 3m)로 압축한 초고출력 레이저 기술을 확립했다고 16일 밝혔다.

이용주 박사는 “초고출력 연구 기준점인 10테라와트급 레이저를 국내기술로 실현함으로써 시간상 극한을 추구하는 극초단 연구 분야에서 선진국 대열에 합류하게 됐다”며 “레이저 핵융합을 이용한 극초단 중성자 생산, 극초단 양성자 및 전자 가속, 단색 엑스(X)선 연구를 가속화할 기반을 마련한 것”이라고 강조했다.

그는 또 “앞으로 초고속 광통신 응용, 레이저 핵융합 연구, 초고속 미세 절단·천공 광원 제작, 신물질 제조 등 다양한 분야에서 활용할 수 있다”고 강조했다.

초고출력 레이저는 우주 공간에서만 관측되는 초고온, 초고압 등 극한 환경을 실험실에서 구현해 새로운 물리현상을 연구할 수 있다는 점에서 영국·중국·미국·일본 등이 앞다퉈 개발해왔다.

최근에는 초전도 현상을 이용해 핵융합 발전을 구현하려는 국제핵융합실험로(ITER) 건설 프로젝트과 함께 미래 에너지원 중 하나로서 가능성이 타진되고 있다.

과학기술부와 한국원자력연구소는 국내기술로 개발한 초고출력 레이저를 활용해 새로운 방식의 방사선을 개발하는 연구에 착수할 계획이다. 또 올해부터 2007년까지 한·중 광기술 공동연구센터 구축사업을 통해 ‘극초단 핵융합 중성자 생성기술협력연구’를 추진할 방침이다.

이은용기자@전자신문, eylee@