찰나를 잡는다, 팸토과학

[YTN사이언스, 생생 과학현장]

 

 

[앵커멘트]사이언스 24의 요일별 특화 프로그램, 오늘은 생생 과학현장 코너입니다.

이번에는 그야말로 찰나의 순간을 포착하는 펨토과학을 연구하는 연구원들을 만나고 왔다고 하는데요.YTN 사이언스 심재훈 기자 나와 있습니다.

 

[질문]"펨토과학"하니까 생소한데요? 펨토가 무슨 뜻인지부터 알아야 할 것 같습니다.

 

[답변]펨토초는 1000조분의 1초를 말합니다. 아주 짧은 시간이죠. 이 짧은 시간동안 일어나는 자연현상을 관찰하고 연구하는 것을 "펨토과학"이라고 합니다.

 

(중간생략)

 

제가 다녀온 광주과학기술원 고등광기술연구소에서는 이런 펨토초 단위에서 자연현상을 관찰하고 연구하고 있었습니다.연구원들이 펨토초 단위에서 촬영한 사진을 보면 놀랍습니다. 나노 미터 단위의 작은 물체를 촬영한 사진이나 양성자의 움직임 등을 촬영한 사진 등이 있습니다. 이런 사진들은 국제 논문에 실리기도 했습니다.

 

[질문]이제 펨토과학, 펨토초에 대해 어느 정도 개념이 잡히는 것 같습니다. 그러면, 광주과학기술원 고등광기술연구소에서는 어떤 시설로 펨토과학 연구하고 있나요?

 

[답변]국내 유일의 시설인 ‘티타늄 사파이어 레이저 시스템’으로 펨토과학 연구를 진행하고 있었습니다. 이 시설은 전세계에서 11대밖에 없습니다.

 

이 레이저 시스템은 1000조 와트의 강한 순간출력으로 레이저를 발생시키는데요. 1000조와트의 초고출력레이저를 1초만 쏘이면 대형 수영장 3000개 안에 담긴 물을 펄펄 끓일 수 있을 정도로 강력한 에너지를 갖고 있습니다.

 

 지구에 들어오는 햇빛을 모두 모아 연필 끝 하나에 집속한 것보다 강하죠. 이러한 세기의 전자기장을 물질에 쪼이면 다른 방법으로는 얻을 수 없는 극한 조건의 물리적 환경이 형성돼 새로운 영역의 물리 현상이 발생합니다. 때문에 상대론적 광학이나 고온 고밀도 물질 연구 등 우주 물리 현상을 실험실에서 구현할 수 있습니다.

 

초고출력레이저를 만드는 과정을 살펴보면요. 먼저 한쪽 연구실에서 인공적으로 빛을 증폭시키게 됩니다. 깜박거리는 초록색 빛은 아직 에너지가 약한 빛인데요. 이 빛을 계속 증폭시켜서 초고출력 레이저를 만듭니다. (이하 생략)

 

YTN사이언스 동영상 링크:http://www.sciencetv.kr/program/program_view.php?s_mcd=0184&s_hcd=01&key=201204171556427600