관련 통계자료 다운로드 극초단 레이저를 이용한 X-선 레이저 발전 장치 개략도
광주과학기술원(GIST·허성관) 부설 고등광기술연구소(소장 이종민)는 최근 국내 최초로 극초단 레이저를 이용한 X선 레이저 발진에 성공했다고 18일 밝혔다.
연구소는 지난 1월 국제연구 협약을 체결한 독일 막스본연구소와 공동 연구를 진행, X선 레이저를 생성했다. 두 나라 연구진은 고등광기술연구소에 구축된 극초단 광양자빔 연구시설에서 100테라와트(1조 와트)급 초고출력 레이저빔을 순수 은 매질에 집속(focusing·전자 빔을 작은 단면적에 모으는 것)해 13.9 나노미터(nm) 파장의 X선 레이저를 발진하는 데 성공했다.
이로써 연구소는 국내 최초로 지난해 11월 전자 빔(한국전기연구원과 공동 연구), 지난 2월에는 양성자 빔(일본원자력연구소와 공동연구) 가속에 이어 이번 X선 레이저 발진까지 모두 성공해 나노 재료 분석과 바이오 영상 등 첨단산업 발전에 기여하는 전문 연구소로 위상을 높였다.
이종민 소장은 “전자 빔 및 양성자 빔 가속에 이어 이번 X선 레이저 발진 성공으로 극초단 광양자 빔을 이용한 입자 빔 및 X선 발생 연구의 세계적 연구거점으로서 자리매김하겠다”고 말했다.
이번 연구소의 X선 레이저 발진 실험 성공으로 우리나라는 해외 과학기술 선진국과 어깨를 나란히 할 수 있게 됐다. 극초단 고출력 레이저를 이용한 X선 레이저 발생기술은 미국과 일본, 유럽 등 대형 레이저 시설을 보유한 일부 국가에서만 가능했다.
극초단 레이저를 이용해 생성한 X선 레이저는 입자가속기 등에 의한 기존 발생장치에 비해 장치 규모가 작고 비용이 저렴하다는 점에서 X선 레이저 광원 이용의 저변 확대에 획기적인 계기가 될 것으로 보인다. 또 높은 해상도가 필요한 표면분석과 3차원 X선 영상기술 등에 적용이 가능해 나노 구조 관찰뿐만 아니라 차세대 반도체 개발을 위한 기술 분야에서도 기여할 것으로 예상된다.
광주=김한식기자@전자신문, hskim@