[광주 과학벨트]극미세 기술의 승부처, 펨토과학 광주에서 꽃핀다

세계 최초 최고의 펨토초 초강력 레이저 시설 보유
신개념 기술 적용한 신수종동력 사업 창출에 기여

광주 고등광기술연구소에 설치된 페트와트 초강력 극초단 레이저시설. 광주시 제공

“펨토과학기술이 광주에서 꽃피우게 될 겁니다.”

강계두 광주시 경제부시장은 광주의 기초과학기술 역량에 대한 자부심이 대단하다. 강 부시장은 “광주에는 펨토과학기술 지원을 위해 세계 최초 최고의 펨토초(秒) 초강력 레이저 시설을 보유한 고등광기술연구소가 자리잡고 있다”며 “국제과학비즈니스벨트 유치에 이 시설을 적극 활용할 것”이라고 말했다.

펨토초 초강력 레이저 시설은 기초과학기술을 육성하고, 이를 통해 신성장동력 사업을 창출해 국가 경쟁력을 강화하고자 하는 과학벨트의 기본 취지에 가장 부합되는 시설의 하나로 꼽힌다.

강 부시장은 “이 시설이야 말로 광주를 기초과학의 중심지로 띄우는 것은 물론 광주전남권을 중심으로 한 과학벨트의 내륙 삼각벨트 분산배치 주장에도 설득력을 더할 것”이라고 강조했다.

강 부시장은 이어 “과학벨트의 기본 취지에 부합하도록 광주과학기술원(GIST)과 전남대 조선대 등 대학 연구기관과 민간기업들도 연구개발 클러스터를 형성해 활용할 수 있도록 광주시가 앞장서 환경을 조성할 것”이라고 덧붙였다.

펨토과학기술이란 10-¹5 m(펨토미터· 1000조 분의 1미터) 혹은 10-¹5 초(펨터초·1000조 분의 1초) 이내의 극미세, 극초단의 시간 공간에서 발생하는 현상을 탐구하고 이 현상을 이용하는 학문 분야로 알려져 있다.

펨토과학기술 분야에서 실질적 성과를 창출하기 위해서는 입자가속기 및 초강력 레이저 등의 대형연구시설이 필요하다. 미국 영국 일본 등 기술 선진국에서는 펨토과학기술을 국가 전략과학기술로 인식, 이 분야 연구를 위해 1970년대부터 입자가속기와 초고출력 레이저시설을 함께 보유 관리하고 있다.

국내에서도 입자가속기 시설로 중이온가속기 포항방사광가속기 경주양성자가속기 등이 추진 중이거나 건설이 완료됐다. 특히 광주 과기원 고등광기술연구소는 펨토과학기술을 집중 연구하기 위해 지난해 세계 최초로 페타와트(1000조 와트)의 순간출력을 갖는 펨토초(극초단 시간세계) 초강력 레이저시설을 개발해 보유중이다.

다음이 안과 피부과 치과분야 수술 때 주위의 손상없이 수술을 마칠 수 있도록 하는 기술과 도체공정에 사용되는 포토마스크의 재생, 수리가 활용분야로 알려져 있다.

경제협력개발기구(OECD) GSF (Global Science Forum)는 최근 총회에서 펨토초 초고출력 레이저기술을 5대 차세대 과학기술 분야중 하나로 선정했다. 선진 각국의 초강력 레이저 시설로는 미국 로렌스 리버모어 국립연구소의 ‘NIF’, 영국 러더포드 애플리턴 연구소의 ‘VULCAN’, 일본 오사카(大阪)대학 레이저기술연구소의 ‘GEKKO XII’ 등이 있다.

유럽연합(EU)은 2015년까지 10페타와트의 순간출력을 갖는 펨토초 초강력 레이저구축을 목적으로 관련 프로젝트를 추진 중이다.

광주 과학기술원 이종민 교수는 “고등광기술연구소가 보유한 펨토초 초강력 레이저를 활용할 경우 기초과학 분야에서 국가적 차원의 역량 강화가 예상된다”며 “향후 이 분야에서 신개념 신기술을 적용하는 신수종(新樹種) 사업 창출에도 큰 기여를 할 것으로 전망된다”고 말했다.

김권 기자 goqud@donga.com