수백㎞서 10억분의 1ｍ 측정기술 개발

수백㎞ 떨어진 거리에서 1nm(나노미터ㆍ10억분의 1m)의 차이까지 정확히 측정할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

17일 교육과학기술부에 따르면 카이스트(KAIST) 기계공학과 김승우 교수는 지금까지 장거리 측정의 한계점이던 1mm 분해능을 1nm 분해능으로 측정할 수 있는 획기적 정밀거리 측정기술 개발에 성공했다.

분해능(分解能ㆍresolving)이란 측정기가 검출할 수 있는 가장 작은 단위의 물리량을 의미하며, 1mm 분해능은 수백 km의 거리에서 1mm의 차이를 측정할 수 있다는 것을 뜻한다.

특히 이번 기술은 일반적으로 장거리를 측정할 때 나타나는 모호성도 극복해 이론적으로 100만㎞를 모호성 없이 측정할 수 있게 됐다고 연구진은 전했다.

김 교수팀은 실제 700m의 거리에서 150nm의 분해능 구현에 성공했고, 우주와 같은 진공상태에서는 1nm의 분해능 구현도 가능하다는 사실을 실험을 통해 검증했다.

따라서 이번 연구결과, 향후 지구와 유사한 행성을 찾기 위한 편대위성군 운용 및 위성 또는 행성 간의 거리측정을 통한 상대성 이론 검증 등 미래우주기술개발에 한 발 다가서게 됐다는 평가다.

편대위성군 운용(formation flying of multiple satellites)이란 한 대의 대형 위성이 아닌 여러 대의 소형위성을 동시에 우주에 쏘아올린 후 위성간의 거리측정을 통해 위성 간의 자세제어 및 전체 대형을 유지하며 운용되는 개념을 의미한다.

위성 또는 행성 간의 정밀거리측정은 지구와 유사한 행성을 찾거나 상대성 이론을 검증하는 핵심기술로, 우주 선진국에서는 이 기술을 개발ㆍ보유하기 위해 경쟁적으로 연구하고 있다.

이번 연구결과는 광학 분야 권위지인 '네이처 포토닉스(Nature photonics)' 온라인판에 지난 8일 게재됐다.