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세계에서 가장 센 레이저는?



 


원자력연구원이 기존보다 에너지량이 5배 높은 고에너지 레이저 발생 장치를 개발했다. 원자력연구원 제공

펄스당 10J(줄·일의 단위)의 에너지를 내는 레이저가 개발됐다. 현존 최고 수준이다. 한국원자력연구원은 양자과학연구부 임창환 박사팀과 피큐브가 공동으로 10J급 고에너지 레이저 발생장치를 개발했다고 21일 밝혔다.

이 레이저를 쬐면 순간적으로 가해지는 압력이 100만 기압에 이른다. 5~7㎜ 두께의 스테인리스를 단번에 찌그러뜨릴 수 있는 정도다.

지금까지 개발된 레이저 가운데 펄스당 가장 높은 에너지는 2J이다. 레이저가 나올 때 열이 함께 발생하다보니 이 열을 견딜 수 있는 매질(레이저를 발생시키는 물질)을 만들지 못해 레이저 선진국들도 펄스당 1~2J에서 그쳤다.

연구진은 다결정 세라믹으로 디스크를 만든 뒤 이 디스크를 12장 겹친 형태로 매질을 만들었다. 특히 디스크 사이에 냉각수를 넣어 레이저로 인해 발생하는 열을 견딜 수 있게 했다. 그 결과 연구진은 10ns(나노초·1ns는 10억 분의 1초) 사이에 10Hz(헤르츠·초당 10번)의 반복률로 10J의 에너지를 반복적으로 발생시키는 데 성공했다.

연구진은 이번에 개발된 기술을 바탕으로 20J 이상의 초 고에너지 레이저 발생장치 개발을 추진할 계획이다. 임 박사는 “고에너지 레이저 발생장치는 플라스마 연구 및 핵융합 분야에 접목해 활용할 수 있다”고 말했다.

 

 


이현경 기자 uneasy75@donga.com



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