광주과기원 고등광기술연, 엑스선 발진 성공

광주과기원 고등광기술연구소가 지난 7월 국내 최초로 순은으로 된 매개체(고체매질)에서 13.9 나노미터(nanometer) 파장의 엑스선 레이저를 발진시킨데 이어, 이번에는 제논과 크립톤을 이용한 가스매질에서 파장이 상이한 X-선 레이저를 발진하는데 성공했다. 이로써 국내 유일의 광관련 연구소인 고등광기술연구소는 다양한 파장을 가진 X-선 레이저 발진 기술을 확보하게 됐다. 특히, 고등광기술연구소가 확보한 X-선 레이저 발진기술은 차세대 반도체 개발을 위한 기술분야는 물론 높은 해상도가 필요한 표면분석과 3차원 X-선 영상기술 등에 응용이 가능해 최근 활발한 연구가 진행되고 있는 나노구조 관찰분야에도 크게 기여할 것으로 기대된다.

12일 광주과학기술원(GIST, 원장 허성관)에 따르면 고등광기술연구소(소장 이종민)는 체코 물리연구원 산하 프라하 아스테릭스 레이저 연구소(PALS, Prague Asterix Laser Systems)와 공동으로 수행한 실험을 통해 제논과 크립톤 등 가스매질에서 32.8 나노미터와 41.8 나노미터 파장의 X-선 레이저 발진에 성공했다.

고등광기술연구소는 최근 체코 PALS 연구소와 공동연구협약을 맺고 지난달 13일부터 이달 2일까지 3주간에 걸친 공동연구를 수행했다. 공동연구진은 산자부 지원으로 구축하고 있는 극초단 광양자빔 연구시설에서 발생시킨 100 TW급(테라와트=1조 와트) 초고출력 레이저빔을 제논과 크립톤 가스매질에 집속시켜 X-선 레이저를 얻었다.

이종민 소장은 "극초단 광양자빔의 시설 확장에 맞추어 더 다양한 파장의 X-선 레이저 발진 연구를 계획하고 있다"며 "특히 페타와트급(PW=1000조 와트) 광양자빔이 건설되는 오는 2008년에는 물투과창(2.3~4.3 나노미터) 영역의 X-선 레이저 개발이 가능할 것이다"고 말했다.

물투과창의 엑스선 레이저를 이용하면 물은 투과하고 생체 물질들은 흡수해 생체 영상을 잡을 수 있어, 배율이 매우 높은 생체 현미경 제작이 가능하다.