국내 연구진이 거대 우주프로젝트의 핵심기술인 정밀거리측정 기술을 개발하는 데 성공했다.
김승우 KAIST 기계항공시스템학부 교수팀은 `펨토(10-15)초 펄스 레이저`를 이용해 수백 ㎞ 원거리에서 측정할 때도 1㎚(나노미터)의 차이까지 정확하게 측정할 수 있는 기술을 개발했다고 17일 밝혔다.
펨토초 펄스 레이저는 수백 펨토에서 수 펨토 수준의 짧은 펄스폭을 가지는 펄스를 연속으로 내보낼 수 있는 레이저다. 연구팀은 이를 활용해 광 펄스를 전기 신호로 변환하지 않고 거리정보를 획득하는 방법으로 이용했다. 기존 광 펄스를 전기적 펄스 신호로 변환하는 과정에서 정밀도가 저하되고 속도가 뒤떨어지던 것을 보완해 100만배 까지 정확도를 높였다는 설명이다.
한편 김 교수팀이 이번에 개발한 기술은 미국의 다윈(DARWIN), 유럽의 리사(LISA) 등 편대 위성군운용 프로젝트의 정밀한 거리 측정에 유용하게 활용될 전망이다. 다윈 프로젝트는 생명체가 존재하는 지구와 유사한 별을 찾기 위해 원거리 정밀 관측에 필요한 직격 100m이상의 망원경 대신 7개의 위성 편대를 운용해 유사한 관측을 시도하는 프로젝트다. 또 리사 프로젝트는 500만㎞ 간격으로 떨어진 세 대의 위성간 정밀거리측정을 통해 중력파를 측정, 아인슈타인의 상대성이론 검증을 시도한다.
김 교수는 “지금까지는 이들 프로젝트는 원거리에서 1㎚ 이하의 정밀도를 가진 관측기술의 부족으로 추진이 미뤄져왔다”며 “거대 우주프로젝트뿐만 아니라 초정밀 공정을 요구하는 조선, 항공 산업에도 활용이 가능할 것”이라 말했다. 이번 연구성과는 광학 분야 저널인 `네이처 포토닉스` 온라인판에 게재됐다.
황태호기자 thhwang@etnews.co.kr