여백
HOME Nobel Prize Winner Achievement 노벨물리학상
2018년 美佛加연구자 3명 노벨물리학상

2018년 노벨상 수상자 발표를  노벨사이언스와 연합뉴스 공동으로 신속하게 제공하고 있습니다. 

2018 노벨물리학상, 美 애슈킨 · 佛 무루 · 加 스트릭랜드 공동수상

레이저 물리학 분야에 대변혁을 가져왔다

55년만에 '유리천장' 깨진 노벨물리학상…96세 최고령 기록도

 

올해 노벨물리학상의 영예는 레이저 물리학 분야에서 혁명적 연구성과를 낳은 미국의 아서 애슈킨, 프랑스의 제라르 무루, 캐나다의 도나 스트릭랜드 등 3명의 연구자에게 돌아갔다.

스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 2일(현지시간) 이들 3명의 연구자를 올해 노벨물리학상 공동 수상자로 선정했다고 밝혔다. 스웨덴 왕립과학원은 이들 연구자의 발명이 "레이저 물리학 분야에 대변혁을 가져왔다"며 "선진 정밀기기들이 탐험되지 않은 연구 분야와 여러 산업, 의학 분야 적용의 새 지평을 열었다"며 선정 이유를 밝혔다.

'레이저 물리학' 美佛加연구자 3명 노벨물리학상2일(현지시간) 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 레이저 물리학 분야에서 혁명적 연구성과를 낳은 미국의 아서 애슈킨, 프랑스의 제라르 무루, 캐나다의 도나 스트릭랜드 등 3명의 연구자를 올해 노벨물리학상 공동 수상자로 선정했다고 밝혔다. 사진은 노벨물리학상 수상자들의 연구업적이 발표되는 모습. [노벨상 유튜브 캡처]

특히 이번 공동수상자 중 도나 스트릭랜드는 지난 1963년 이후 55년 만에 '유리천장'을 깬 여성 수상자가 돼 더욱 눈길을 끈다. 노벨물리학상 역사상 여성 연구자 수상은 이번이 세 번째다.

미국 벨연구소 소속인 애슈킨은 입자, 원자, 바이러스 등과 같은 매우 작은 물질을 손상없이 집을 수 있는 기기인 '광 집게'(optical tweezers)를 개발했다고 왕립과학원은 설명했다.

또 프랑스 에콜 폴리테크니크 교수인 무루와 캐나다 워털루대학 교수인 스트릭랜드는 산업·의학분야에서 광범위하게 적용되는 레이저 파동을 개발하는 데 기여했다고 왕립과학원은 밝혔다.

'레이저 물리학' 美佛加연구자 3명 노벨물리학상2일(현지시간) 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 레이저 물리학 분야에서 혁명적 연구성과를 낳은 미국의 아서 애슈킨, 프랑스의 제라르 무루, 캐나다의 도나 스트릭랜드 등 3명의 연구자를 올해 노벨물리학상 공동 수상자로 선정했다고 밝혔다. 사진은 노벨물리학상 수상자들의 연구업적이 발표되는 모습. [노벨상 유튜브 캡처]

이들 3명의 수상자에게는 노벨상 메달과 증서, 900만 스웨덴 크로나(약 11억3천만원)의 상금이 수여된다. 900만 크로나 가운데 절반은 애슈킨에게, 나머지 절반은 무루와 스트릭랜드에게 수여될 예정이다.

노벨위원회는 1일 생리의학상을 시작으로 2일 물리학상, 3일 화학상, 5일 평화상, 8일 경제학상 수상자를 발표한다. 올해는 '미투'(Me Too·나도 당했다) 파문 논란으로 문학상 수상자는 1949년 이후 69년 만에 선정하지 않는다.

시상식은 알프레트 노벨의 기일인 12월 10일 스웨덴 스톡홀름(생리의학·물리·화학·경제학상)과 노르웨이 오슬로(평화상)에서 열릴 예정이다.

지난해 노벨물리학상은 아인슈타인이 1세기 전 주장한 중력파의 존재를 실제로 확인한 '라이고/비르고 협력단'(LIGO/VIRGO Collaboration) 미국인 연구진 3명에게 돌아갔다.

     ◆2018 노벨물리학상 발표 원문 

◆조동현 고려대 교수 … "엄청나게 작은 힘을 측정할 수 있어 많은 응용분야가 생겨났다"

◆남창희 광주과기원 교수 …  "매질을 훼손하지 않고 고출력 초단펄스를 발생시키는 

                                     방법을 개발했다"

조동현 고려대 교수

노벨위원회는 레이저 연구를 통해 시력교정 수술 등과 같이 매우 정밀한 의학·산업분야에

서 사용되는 고도정밀기기 개발에 기여한 공로로 이들 3명의 연구자가 노벨물리학상 공동 수상자로 선정됐다고 밝혔다.

올해 수상 업적의 반은 입자와 원자, 바이러스와 생체 세포를 단색 레이저빔으로 직접 잡을 수 있는 광학집게를 개발한 애슈킨 박사에게 돌아갔다. 이는 레이저 광선을 조사해 세포 등 작은 물질을 조작할 수 있는 획기적인 원리를 발견한 것으로, 과학자들은 이를 통해 빛의 압력으로 입자를 움직이는 공상과학에나 있을법한 것을 실현할 수 있게 됐다.

 그는 1987년 이 광학집게로 살아 있는 박테리아를 잡는 데 성공한 뒤 바로 이를 생물학 시스템에 적용하는 연구를 시작했으며, 지금은 광학집게가 생명현상 등 연구에 널리 활용되고 있고 적용 분야도 계속 확대되고 있다.

 조동현 고려대 교수는 "애슈킨 박사의 광학집게를 이용해 생물학에서 DNA가 갖는 물리적 특성이나 분자와 분자의 결합 등을 들여다볼 수 있게 됐다"며 "작은 입자를 레이저 광선이 모이는 초점에 붙잡아두고 분자와 분자가 결합할 때 나타나는 엄청나게 작은 힘을 측정할 수 있어 많은 응용분야가 생겨났다"고 말했다.

남창희 광주과기원 교수

올해 수상업적의 반을 차지한 무르 교수와 스트리클런드 교수는 사제지간으로 고출력 초단펄스 레이저를 발생시키는 방법을 개발, 레이저를 다양한 기초·응용과학 연구에 활용할 수 있는 길을 열었다.

남창희 기초과학연구원(IBS) 초강력레이저과학연구단장(광주과학기술원 교수)은 무르 교수와 스트리클런드 교수는 1985년 피코초나 펨토초의 짧은 레이저 펄스를 길게 증폭한 뒤 다시 짧게 압축하는 방법(CPA)으로 매질을 훼손하지 않고 고출력 초단펄스를 발생시키는 방법을 개발했다"고 설명했다.

그는 "이들의 업적으로 대학실험실 정도의 작은 규모 연구실에서도 고출력레이저 실험을 할 수 있게 됐다"며 "고출력레이저 장비는 물리 분야 뿐아니라 생물학에서 이미징에 사용되는 등 기초과학 연구에 널리 쓰인다"고 전했다.

실제 의학분야에서도 라식수술을 할 때 보통은 '엑시머 레이저'라는 자외선 파장의 레이저가 쓰이지만 요즘은 펨토초 레이저로 절개 부위를 아주 작게 해 시력 교정수술을 하는 등 이 레이저의 활용이 아주 광범위하다고 그는 덧붙였다.

 남 교수는 이어 "무루 교수가 이 분야 최고 권위자로 우리 연구단이 2012년부터 자문위원으로 모셨다"며 "애초 다음 주 연구단에 올 예정이었으나 기관지염 때문에 장거리 여행이 어려워 일정이 취소됐다"고 안타까워했다.

◇ 노벨물리학상 총 112차례, 수상자는 210명 = 노벨상 공식 웹사이트(nobelprize.org)에 따르면 노벨물리학상은 1901년 첫 수상자를 시작으로 올해까지 총 112차례 수상자를 배출했다. 제1차 세계대전 중이던 1916년과 1931년, 1934년, 그리고 제2차 세계대전 기간이었던 1940년, 1941년, 1942년 등 모두 6차례는 수상자 선정이 없었다. 단독 수상자가 나온 경우는 47차례이고, 두 명이 상을 받은 경우는 32차례였다. 올해를 비롯한 33차례는 3명이 공동 수상했다. 공동수상자를 포함해 지금까지 112차례에 걸쳐 노벨물리학상을 받은 물리학자는 총 210명에 달한다. 다만 존 바딘이 1956년과 1972년 두 차례 노벨물리학상을 수상한 만큼 상을 받은 개인으로 따지면 209명이다.

◇ 물리학상 '유리 천장' 55년 만에 깨졌다 = 지금까지 112차례에 걸쳐 노벨물리학상이 수여되는 동안 여성이 영예의 주인공이 된 사례는 지난해까지 단 두 차례에 불과했다. 1903년 마리 퀴리와 1963년의 마리아 메이어 두 명만이 명단에 이름을 올렸다. 노벨물리학상은 반세기 넘게 여성 물리학자들 앞에 가로 막힌 벽인 셈이었다. 그러나 이번에 도나 스트리클런드가 공동 수상의 영예를 안으면서 '유리천장'은 55년 만에 깨지게 됐다. 스트리클런드는 여성으로서는 세 번째 노벨물리학상 수상자라는 영예도 함께 얻

◇ 애슈킨 무려 96세…최연장 수상자 기록 '8살' 경신 = 1901년부터 지난해까지 수상자들의 평균 나이는 55세였다. 다만 올해 공동수상자인 미국의 아서 애슈킨이 96세, 프랑스의 제라르 무루가 74세, 캐나다의 도나 스트리클런드가 59세인 만큼, 수상자들의 평균 연령은 더 올라가게 됐다. 특히 지난해까지 물리학상 수상자 중 최연장자는 2002년 수상자 레이먼드 데이비스 2세로 당시 88세였지만, 이번에 애슈킨이 '8살'이나 높여 또 다른 기록의 주인공이 됐다. 가장 어린 나이에 노벨물리학상을 받는 이는 1915년 수상자인 로런스 브래그로 당시 25세였다. 그해 자신의 아버지와 공동 수상했다.

◇ 부부와 부자(父子) 나란히 수상…노벨물리학상 '명문가' = '퀴리 부인'으로 유명한 프랑스의 마리 퀴리는 1903년 남편 피에르 퀴리와 노벨물리학상을 함께 받았다.  두 사람의 딸인 이렌 졸리오 퀴리와 그 남편 프레데릭 졸리오는 1935년 노벨화학상을 공동 수상하면서 '노벨상 가문'으로 명성을 높였다. 아버지와 아들이 노벨물리학상을 수상한 경우도 모두 네 차례다. 다만 같은 해에 공동 수상한 것은 1915년 윌리엄 브래그-로런스 브래그 부자(父子)가 유일하다. 나머지 세 경우는 아버지와 아들이 각각 다른 해에 물리학상을 받았다. 노벨상 상금은 스웨덴 화폐인 크로나(SEK) 기준으로 1인당 900만 크로나(약 11억2천여만원)에 이른다. 노벨이 남긴 유산 약 3천100만 크로나(현재 가치로는 약 17억200만 크로나)를 기금으로 노벨재단이 운영한 자금에서 나온다.'

◆1996∼2018년 노벨생리의학상 수상자 및 수상업적.
    ▲ 2018년: 아서 애슈킨(미국), 제라르 무루(프랑스), 도나 스트릭랜드(캐나다)
    = 레이저 물리학 분야의 대변혁. 산업·의학 분야 적용의 새 지평
    ▲ 2017년: 라이너 바이스(미국), 배리 배리시(미국), 킵 손(미국)
    = 고급레이저간섭계중력파관측소(라이고·LIGO)로 중력파 존재를 실제로 확인
    ▲ 2016년 : 데이비드 사울레스(영국), 덩컨 M 홀데인(영국), J 마이클 코스털리츠(영국)
    = 위상(位相)적 상전이와 물질의 위상적 상을 이론적으로 발견
    ▲ 2015년: 가지타 다카아키(일본) 아서 맥도널드(캐나다)
    = 중성미자 진동 발견
    ▲ 2014년: 아카사키 이사무·아마노 히로시(이상 일본) 나카무라 슈지(미국)
    = 청색 발광다이오드(LED) 개발
    ▲ 2013년: 피터 힉스(영국)·프랑수아 앙글레르(벨기에)
    = 힉스 입자 존재 예견
    ▲ 2012년: 세르주 아로슈(프랑스)·데이비드 J. 와인랜드(미국)
    = 양자 입자 파괴 없이 측정 가능한 방법 발견
    ▲ 2011년: 사울 펄무터(미국)·브라이언 P. 슈미트(미국·호주)·애덤 G. 리스(미국)
    = 초신성 연구로 우주의 '가속 팽창' 성질 규명
    ▲ 2010년: 안드레 가임(네덜란드)·콘스탄틴 노보셀로프(러시아·영국)
    = 차세대 나노 신소재로 주목받는 2차원 그래핀(graphene) 연구 업적
    ▲ 2009년: 찰스 K. 가오(高)(영국·미국)
    = 광섬유의 빛 전달과정 연구로 광통신 기초 마련
     윌러드 S. 보일(캐나다·미국)·조지 E. 스미스(미국)
    = 디지털영상 촬영에 쓰이는 전하결합소자(CCD) 센서 개발
    ▲ 2008년: 고바야시 마코토(小林誠)·마스카와 도시히데(益川敏英)(이상 일본)
    = 자연계에서 쿼크의 존재를 보여주는 대칭성 깨짐의 기원 발견
     난부 요이치로(南部陽一郞)(미국)
    = 아원자물리학에서 자발적 대칭성 깨짐의 메커니즘 발견
    ▲ 2007년: 알베르 페르(프랑스)·페테르 그륀베르크(독일)
    = 나노 기술 및 거대자기저항(GMR) 발견에 기여
    ▲ 2006년: 존 매더·조지 스무트(이상 미국)
    = 극초단파 우주배경복사의 흑체 형태와 이방성(異方性) 발견, 은하와 별의 기원 연구에 기여
    ▲ 2005년: 로이 글로버(미국)
    = 양자 광학이론 이용, 빛의 결맞음 이론 정립 공헌
     존 홀(미국)·테오도어 헨슈(독일)
    = 레이저 정밀 분광학 개발 기여
    ▲ 2004년: 데이비드 그로스·데이비드 폴리처·프랭크 윌첵(이상 미국)
    = 원자핵 내의 강력과 쿼크의 작용 규명
    ▲ 2003년: 알렉세이 아브리코소프(러시아)·앤서니 레깃(영국)·비탈리 긴즈부르크(러시아)
    = 양자역학 분야의 초전도와 초유동 현상 연구
    ▲ 2002년: 레이먼드 데이비스 주니어(미국)·고시바 마사토시(일본)
    = 우주 중성미자 연구
     리카도 지아코니(미국)
    = 우주 X선 원천 발견으로 천체물리학에 기여
    ▲ 2001년: 에릭 코널·칼 위먼(이상 미국)·볼프강 케테르레(독일)
    = 보스-아인쉬타인 응축물로 알려진 새로운 초저온 기체 물질 생성
    ▲ 2000년: 조레스 알페로프(러시아)·헤르베르트 크뢰머(독일)·잭 킬비(미국)
    = 현대 정보기술(IT) 개척에 기여
    ▲ 1999년: 헤라르뒤스 토프트·마르티뉘스 펠트만(이상 네덜란드)
    = 양자 전자기학 분야 공헌
    ▲ 1998년: 로버트 러플린·대니얼 추이(이상 미국)·호르스트 슈퇴르머(독일)
    = 극한 상황에서 새로운 형태인 양자 유체 발견
    ▲ 1997년: 스티븐 추(미국)·클로드 코엔타누지(프랑스)·윌리엄 필립스(미국)
    = 레이저 광선에 의한 원자 냉각 포착법 개발, 새로운 원자 광학 분야 개척
    ▲ 1996년: 데이비드 리·로버트 리처드슨·더글러스 오셔로프(이상 미국)
    = 헬륨3이 극초저온에서 상전이(相轉移)를 일으켜 점성 없는 유동체가 되는 현상 발견, 저온 물리학 발전에 공헌

지난 2004년 6월28일 미국 미시간주 앤아버 소재 미시간대학 연구실에서 무루 교수(가운데)가 동료 연구자들과 레이저에 관해 대화하는 모습.

노벨사이언스  webmaster@scinews.kr

<저작권자 © 노벨사이언스, 무단 전재 및 재배포 금지>

노벨사이언스의 다른기사 보기
icon인기기사
기사 댓글 0
전체보기
첫번째 댓글을 남겨주세요.
여백
여백
여백
Back to Top