광주과학기술원(GIST)은 김경택 물리·광과학과 교수가 이끄는 기초과학연구원(IBS) 상대론적 레이저과학 연구단이 본격적인 연구에 착수했다고 17일 밝혔다.

이로써 GIST는 지난 9월 출범한 양자변환연구단에 이어 두 번째 IBS 연구단을 유치하게 됐다.

초강력 레이저 연구는 초고출력·고에너지 레이저를 기반으로 기초과학뿐만 아니라 의료기술·우주·국방 등 응용연구 및 산업 전반에 걸쳐 폭넓게 적용되는 분야다.

초강력 레이저를 활용한 새로운 광원 기술은 반도체 제조 공정과 정밀 이미징 기술의 혁신을 이끌고 있으며, 나노 기술 및 양자 과학 연구에도 중요한 도구가 되고 있다.

특히 상대론적 레이저과학 연구단의 최종 목표는 중성자별 또는 블랙홀 주변에서 관측되는 양자전기역학적 플라즈마 생성을 실험으로 구현하는 것이다.

이를 위해 상대론적 레이저과학 연구단은 안정적인 입자 가속 기술 개발을 목표로 상대론적 영역으로 가속된 입자와 빛 입자의 충돌과 같은 극한의 상황에서 일어나는 강력장 양자전기역학현상을 집중적으로 연구할 계획이다.

김 교수는 앞서 새로운 극자외선 아토초 펄스 압축 기술로 기존 기술의 한계를 극복할 수 있는 방법을 제안해 세계적으로 주목받았다.

또한 강력한 레이저를 이용해 나노 구조 이미징 및 반도체 기술 응용에 사용될 수 있는 새로운 극자외선 아토초 펄스 생성 방법을 실험으로 구현하는 등의 뛰어난 성과를 냈다.

김 교수는 “아토초 과학은 물질의 초고속 성질 변화를 관측하는 데 유용할 뿐만 아니라 빛의 세기를 극단적으로 강하게 만들 수 있는 방법을 제공한다”며 “강력한 아토초 펄스를 이용한 양자전기역학 현상 연구를 필두로 빛과 물질의 극한 상호작용을 규명해 천체물리학·화학·생명·양자과학을 아우르는 과학기술 발전에 기여하겠다”고 말했다.