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펨토과학의 연구 현황
펨토과학의 연구 현황
  • 이지영 기자
  • 승인 2004.03.05 00:00
  • 댓글 0
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6년간 4백80억 원 투자 예정, 전문인력은 60명 안팍

펨토과학은 그 용어조차 생소하게 들리지만, 이미 선진국에서는 기술 개발에 전략적인 투자를 하고 있는 분야다. 이집트 출신의 미국 캘리포니아공대 아메드 즈바일 교수가 수백 펨토초 사이에 일어나는 현상을 밝혀 1999년 노벨 화학상을 수상하며 관심이 집중됐다. 1조분의 1초만에 일어나는 일들을 낱낱이 밝혀낼 수 있기 때문에 과학의 새로운 장을 열 수 있기 때문이다. 예를 들면, 원자와 분자들이 결합했다 떨어졌다 하면서 구조가 변화는 과정도 단계별로 자세히 알 수 있다는 것이다. 이것이 더 발전하게 되면 원하는 방향으로 화학 반응을 조정할 수 있게 된다.

펨토과학은 전세계적으로 아직 시작 단계이기는 하지만 미국·영국·일본·독일은 현재 펨토 레이저를 갖추고 본격적인 연구에 시동을 건 상태. 국내에서는 지난 해 11월 제주도에서  열린 국제 펨토 포럼을 통해 대중적인 인지도를 높였다. 그러나 국내의 전문인력 규모는 60명 안팎인 신생 분야이다.

국내에서는 주로 대학들을 중심으로 소규모의 펨토과학 관련 분야 연구들을 수행하고 있다. 광주과학기술원 부설 고등광기술연구소가 과학기술부의 지원을 받아  2003년부터 연구기반 구축 사업으로 향후 6년간 480억 원을 지원받게 돼 연구는 점차 가속화될 전망이다. 이들의 목표는 페타와트급 펨토초 레이저 시스템을 갖춘 차세대 광양자빔 연구 시설을 구축하는 것.

또한 김동호 연세대 교수(화학), 김대식 서울대 교수(물리학), 남창희 한국과학기술원 교수(물리학) 등이 펨토과학 분야를 개척해 나가고 있는 연구진이다. 남 교수는 국내에 펨토초 레이저 관련 연구가 전무한 상태에서 우수한 성능의 펨토초 테라와트 레이저를 자체기술로 개발하기도 했다. 현재 극초단 펄스 레이저 개발, 고차 조화파 발생을 이용한 x-선 개발, 극초단 레이저를 이용한 반도체 물성 조사 및 화학 반응 조절 연구, 초정밀 계측 및 표준을 위한 기반 연구, 플라즈마 이론 연구 및 기타 초고속 현상 연구 등이 진행되고 있다.

이지영 기자 jiyoung@kyosu.net

* 펨토과학, 나는 이렇게 생각한다

이범구 서강대·물리학

펨토과학에 대해 학계에서 거는 기대는 상당히 큰 편이다. 펨토초 단위로 가속기를 사용할 수 있기 때문에, 보다 정밀한 가공과 수술이 가능하다는 것 이외에도 핵융합이 현실적으로 가능해지기 때문이다. 실제로 몇몇 국가에서는 핵융합 실험을 하고 있는 중이다. 무엇보다도   현실적인 활용도가 높다는 것이 장점이다. 국내에서는 선진국에 비해 아직 규모가 미미한 수준이다. 선진국 대열로 합류하기 위해서는 지속적인 투자를 전제로 해도 10년 정도는 걸릴 듯 하다. 핵융합 실험 등을 하게되면 방사능 유출이 문제될 수 있다. 그러나 아직은 그 정도에 관한 데이터가 없기 때문에 위험도를 예측할 수 있는 단계는 아니다.

 


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