국내 연구진이 1억년에 1초 미만의 오차를 가지는 광격자 시계를 개발했다.
한국표준과학연구원(KRISS·원장 강대임)은 차세대 표준시계로 주목받고 있는 ‘이터븀(Yb) 원자 광격자 시계’를 국내 순수 기술로 개발하는 데 성공했다고 17일 밝혔다.
이번 기술 개발은 미국, 일본에 이어 세계 세 번째다.
이터븀(Yttterbium·Yb)은 주기율표상 원자번호가 70번인 란타넘족에 속한다. 광섬유나 강력 연마제, 틀니 등에 쓰이는 이터븀은 에너지 구조가 상대적으로 간단해 레이저를 통한 원자 포획이 쉽다. 이 때문에 시간표준 연구계에서는 원자 진동수를 측정해 시간을 재는 광격자 시계 개발에 이 원자를 이용해 왔다.
이 광격자 시계의 상대 오차 범위는 2.9×10-16으로 1억년에 0.91초 차이난다.
이터븀(Yb) 원자의 고유진동수는 약 518㎔(518조2958억3659만865회 진동)로 현재 표준시계에서 사용되는 세슘원자보다 5만6000배 이상 많다.
길이를 잴 때 자의 눈금이 촘촘할수록 정확하듯 일정한 시간동안 보다 많은 움직임을 가지고 있는 원자를 이용할수록 초에 대한 미세한 측정이 가능하다는 것을 의미한다.
유대혁 KRISS 시간센터장은 “1초에 대한 정의를 바꿀 수 있는 광격자 시계 개발을 자체 고유기술로 성공시켰다는 데 의미가 있다”며 “향후 추가적인 객관성을 확보작업을 통해 누구나 인정할 수 있는 국제 표준으로 발전시켜 나갈 것”이라고 말했다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com
