노벨물리학상 광학집게·라식용 레이저 만든 美佛加 연구자 3명 수상(종합)

2018.10.02 20:49
2018 노벨물리학상 수상자 3인. (왼쪽부터) 애슈킨 미국 전 벨연구소 연구원, 제라르 무루 프랑스 초고속 광학과학센터 교수, 도나 스트릭랜드 캐나다 워털루대 물리 천문학부 교수
2018 노벨물리학상 수상자 3인. (왼쪽부터) 애슈킨 미국 전 벨연구소 연구원, 제라르 무루 프랑스 초고속 광학과학센터 교수, 도나 스트릭랜드 캐나다 워털루대 물리 천문학부 교수

올해 노벨 물리학상은 레이저라는 인공 빛을 유용한 도구로 만든 미국과 프랑스, 캐나다의 레이저 물리학자 3명에게 돌아갔다.


스웨덴 왕립과학원 노벨물리학상 선정위원회는 2일 아서 애슈킨(96) 미국 벨연구소 전 연구원, 제라르 무루(74) 프랑스 초고속 광학과학센터 겸 미시간대 교수, 도나 스트리클런드(59) 캐나다 워털루대 물리 천문학부 교수 3명을 공동 수상자로 선정했다고 밝혔다. 애슈킨 연구원은 노벨상 117년 이래 최고령 수상자가 됐다. 스트릭랜드 교수 역시 여성으로서는 19번째 노벨과학상 수상자이자 55년 만에 물리학상을 받은 여성과학자다.

 

애슈킨 연구원은 빛으로 작은 입자를 옮기는 광학 집게를, 무루 교수와 스트리클런드 교수는 산업과 의학 분야에서 활용되는 고출력 레이저를 각각 개발했다. 위원회는 “세 사람이 레이저 물리학 분야의 신기원을 이룬 도구를 발명한 공로가 인정된다”고 선정 이유를 밝혔다.

 

이번에 노벨상을 받은 발명들은 레이저 물리학의 대변혁을 일으킨 주인공으로 평가된다. 지금 극단적으로 작은 물체와 믿을 수 없이 빠른 공정들이 새로운 빛 속에서 출현하고 있기 때문이다. 이를 기반으로 물리학뿐 아니라 화학, 생물학, 의학에서도 새로운 빛의 도구들이 만들어지고 있다.

 

역대 노벨상 수상자 가운데 최고령인 애슈킨 연구원은 원자나 분자처럼 매우 작은 입자를 레이저빔으로 붙잡을 수 있는 광학 집게를 개발했다. 바이러스나 박테리아를 비롯해 살아있는 세포도 붙잡을 수 있는 이 기술은 생명시스템을 관찰하고 조작할 수 있는 방법을 제시했다. 애슈킨 연구원은 1922년 9월 2일 미국 뉴욕에서 태어났다. 컬럼비아대 물리학과를 졸업하고 코넬대에서 박사를 밟은 뒤 39년간 벨연구소에 근무했다. 그는 인생의 황금기인 40대말인 1970년 광학 집게를 개발에 착수해 1986년 완성했다. 버락 오바마 미국 행정부에서 에너지부 장관을 지낸 스티브 추 스탠퍼드대 석좌교수는 1997년 냉각 원자를 포획해 노벨물리학상을 받았다.

노벨위원회는 초정밀 레이저 물리학 분야의 일대 혁신을 일으킨 연구를 했다고 선정이유를 밝혔다.
노벨위원회는 초정밀 레이저 물리학 분야의 일대 혁신을 일으킨 연구를 했다고 선정이유를 밝혔다.

이병호 서울대 교수는 “스티븐 추 교수가 광학집게를 이용해 노벨물리학상을 받았을 때 애슈킨 교수가 왜 못 받았는지 말이 많았다”며 “이 분을 위해 따로 행사 모임도 가지고 학회도 했을 정도”라고 말했다.

 

무루 교수와 그의 밑에서 박사 과정을 밟은 스트리클런드 교수는 인간이 만들 수 있는 가장 짧은 파장의 고출력 레이저 펄스를 제작했다. 이 기술은 연구의 새로운 영역을 열었고, 이는 산업뿐만 아니라 의학 분야에도 광범위하게 응용되고 있다.  우주물리현상, 초강력장속 물질, 초고온고밀도, 고압과 같은 극환 환경의 물리연구가 가능해졌다. 예를 들어 매년 수백만 건씩 이뤄지는 레이저를 이용한 라식 수술이 그중 하나다. 또 최근 디스플레이 패널의 불량 소재를 찾는 등 산업과 의학 연구에서 사용되는 펨토초(1000조 분의 1초) 동안 지속하는 극초단 펄스 레이저도 두 사람의 연구에서 나왔다.

 

초강력 레이저와 플라스마를 접목해 만든 고에너지 양성자 빔은 암 치료에 사용되고 있다. 무루 교수와 스트릭랜드 교수는 한국을 방한한 경험이 있는 국내와 인연이 깊은 인물이다.  노벨상 수상자에게 주는 상금 900만 스웨덴 크로네(11억2400만원)는 애슈킨 연구원이 반을 갖고 나머지 두 사람이 반반씩 나눠 갖게 된다.

 

 

 

 

 

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