세계에서 가장 강력한 레이저 빔

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루마니아 탈레스 연구 센터에 있는 레이저 기계는 매우 짧은 시간 안에 최대 10페타와트의 전력에 도달할 수 있습니다.

이 연구 센터에는 세계에서 가장 강력한 레이저가 있습니다. 사진: AFP — 이 연구 센터에는 세계에서 가장 강력한 레이저가 있습니다. 사진: *AFP*

루마니아의 한 연구 센터의 통제실에서 엔지니어 안토니아 토마는 세계에서 가장 강력한 레이저 빔을 작동시킵니다. 이 레이저 빔은 의학 부터 우주까지 모든 것을 혁신할 것을 약속합니다. AFP가 3월 31일에 보도한 바에 따르면, 루마니아 수도 부쿠레슈티 근처 센터에 있는 레이저 기계는 노벨상 수상 발명품을 사용하는 프랑스 회사 Thales가 운영하고 있습니다. 연구원인 Gerard Mourou(프랑스)와 Donna Strickland(캐나다)는 레이저의 힘을 활용하여 안과 수술과 산업 응용 분야에 사용되는 고정밀 장치를 만든 공로로 2018년 노벨 물리학상을 수상했습니다.

벽 앞에는 빛줄기가 나타나는 스크린이 가득했고, 그 앞에서 토마는 카운트다운을 시작하기 전에 일련의 지표를 확인했다. 유리의 반대편에는 빨간색과 검은색 상자가 길게 늘어서 있고 그 안에 레이저 시스템 두 개가 들어 있습니다. 연구 센터의 운영 규모는 엄청납니다. 이 시스템은 펨토초(1펨토초는 10억분의 1초)라는 초단시간에 10페타와트(1페타와트는 1와트의 10의 15승)의 최대 전력에 도달할 수 있습니다. Thales의 레이저 솔루션 관리 책임자인 Franck Leibreich에 따르면, 엔지니어들은 이러한 뛰어난 성능을 달성하기 위해 450톤의 장비를 조심스럽게 조립해야 했습니다.

무루는 30년간 일했던 미국에서 출발해 유럽에서 이 프로젝트를 실현하기 위해 엄청난 여정을 떠난 후 감정이 북받쳤다고 고백했습니다. 이 프로젝트는 2000년대에 유럽연합의 대규모 ELI 인프라 프로젝트에서 시작되었습니다.

연구 센터가 들어선 첨단 건물을 짓는 데에는 3억 5천만 달러가 들었고, 대부분 유럽연합의 지원금이었습니다. 테임즈는 이것이 루마니아에서 과학 연구에 대한 가장 큰 투자라고 말했습니다. 한편, 프랑스, 중국, 미국 등의 국가들은 훨씬 더 강력한 레이저를 생산하기 위한 자체 프로젝트를 추진하고 있습니다.

과학자들은 항상 더 강력한 레이저를 만드는 방법을 찾고 있습니다. 그러나 1980년대 중반, 광선의 증폭을 저해하지 않고 전력을 증가시키는 데 어려움을 겪었습니다. 그때 무루와 그의 학생이었던 스트릭랜드가 전력을 증가시키고 안전하게 증폭시키는 Chirped-Pulse Amplification(CPA)이라는 기술을 발명했습니다.

이 기술은 초단 레이저 펄스를 늘리고, 증폭한 다음 다시 압축하는 방식으로 작동하며, 세계에서 가장 짧고 강력한 레이저 펄스를 생성합니다. CPA는 이미 안과 수술에 사용되었지만, 과학자들이 레이저 기술의 경계를 계속 넓혀나갈 수 있는 길을 열어줄 수 있습니다. 무루는 "이러한 초강력 펄스를 이용해 암세포를 파괴하는 더욱 작고 저렴한 입자 가속기를 만들 것"이라고 말했습니다.

다른 잠재적인 응용 분야로는 방사성 활동 기간을 줄임으로써 방사성 폐기물을 처리하거나 우주에 축적된 파편을 청소하는 것이 있습니다. 무루에게 지난 세기는 전자의 시대였고, 21세기는 레이저의 시대입니다.

안캉 ( AFP/Phys.org 에 따르면)

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