표준硏, 세계 최고의 초정밀 길이 측정시스템 개발

보도기사

KRISS가 개발한 광 주파수 빗 분광 간섭계 기반 절대길이 측정 시스템의 측정 원리

국내 연구진이 양자물리학이 허용하는 한계 수준에 근접한 세계 최고 수준의 정밀도를 갖춘 길이 측정 시스템을 개발했습니다.

한국표준과학연구원(KRISS)은 ‘광 주파수 빗(Optical Frequency Comb) 간섭계 기반 절대길이 측정 시스템’을 개발, 나노미터 단위의 정밀 측정을 실현했다고 밝혔습니다.

이 시스템은 0.34나노미터(10억 분의 1미터) 수준의 오차 범위를 가진 초정밀 측정이 가능하면서도, 25마이크로초(100만 분의 1초) 단위의 빠른 측정 속도를 갖춰 야외 환경에서도 운용 가능합니다.

기존의 정밀 길이 측정에 쓰이는 ‘길이측정표준기’는 매우 좁은 파장 범위를 가지는 단파장 레이저 간섭계를 사용해 측정 거리와 장소에 큰 제약이 있었습니다.

반면 산업현장에서 활용되는 ‘절대길이 측정 시스템’은 먼 거리 측정이 가능하고 간편하지만 정밀도가 떨어지는 한계가 있었습니다.

연구진은 이러한 두 시스템의 한계를 극복하기 위해, 넓은 파장 범위와 피아노 건반처럼 잘정돈된 주파수를 동시에 갖춘 '광 주파수 빗' 기술을 간섭계에 적용해 긴 거리도 정밀하게 측정할 수 있는 시스템을 구현했습니다.

KRISS 장윤수 선임연구원과 김대희 선임연구원이 자체 개발한 광 주파수 빗 레이저를 점검하고 있다.

장윤수 KRISS 선임연구원은 "미래 산업의 핵심은 나노 단위 정밀 제어"라며 "이번 성과는 대한민국이 차세대 길이표준 선도국으로 도약하는 계기가 될 것"이라고 밝혔습니다.

이번 연구 결과는 광학 분야 국제학술지 Laser & Photonics Reviews 6월호에 실렸습니다.

TJB 대전방송 (사진 한국표준과학연구원)

김건교 취재 기자 | kkkim@tjb.co.kr