2018 노벨물리학상, ‘레이저 혁명’ 이끈 미·프·캐 연구자 3명

▲출처: Nobel awards committee

올해 노벨물리학상은 미국 아서 애슈킨(96), 프랑스 제라르 무루(74), 캐나다 도나 스트릭랜드(59) 3명의 과학자가 공동으로 선정됐다. 이들은 의학·산업 분야에서 사용되는 고도정밀기기 개발에 기여했다.

스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 이들의 발명이 "레이저 물리학 분야에 대변혁을 가져왔다"면서 "선진 정밀기기들이 탐험되지 않은 연구 분야와 여러 산업, 의학 분야 적용의 새 지평을 열었다"고 선정 이유를 밝혔다. 

▲왼쪽부터 아서 애슈킨, 제라르 무루, 도나 스트릭랜드. 출처: Nobel awards committee

특히, 캐나다의 도나 스트릭랜드는 1903년 마리 퀴리, 1963년 마리아 괴퍼트 마이어에 이어 55년 만에 역대 세 번째 여성 노벨물리학상 수상자가 됐다.

벨연구소 소속인 아서 애슈킨은 1986년 레이저 광선을 이용해 입자, 원자, 바이러스와 기타 살아있는 세포 등 매우 작은 물질을 손상없이 집을 수 있는 기기인 '광 집게'(optical tweezers)를 개발했다. 현재 물리학 분야를 넘어, 현재 이 기술은 생물세포를 조작하는 DNA 염기서열 분석이나 박테리아, 바이러스를 연구하는 길이 열렸다.

스승과 제사 사이인 제라르 무루 프랑스 에콜 폴리테크니크 교수와 도나 스트릭랜드 캐나다 워털루대학 교수는 산업·의학 분야에서 널리 사용되는 레이저 파동을 개발하는 데 기여했다. 

이들은 레이저의 고강도 초단파 펄스를 연구해 물질의 분자 수준까지 파악할 수 있는 ‘펨토초(1000조분의 1초) 레이저’ 기술 개발에 바탕이 됐으며, 피코초(1조분의 1초)나 펨토초의 짧은 레이저 펄스를 크게 증폭해 다시 압축하는 방식인 '처프펄스증폭(CPA, Chirped Pulse Amplification)' 기술을 개발했다.

처프펄스증폭(CPA) 기술은 오늘날 라식수술과 같은 시력교정에도 활용되고 있다. 또한 우주 물리현상, 초강력장속 물질, 초고온고밀도 등 극한의 환경에서도 연구를 진행할 수도 있다. 

IT뉴스 / 김들풀 기자  itnews@