노벨물리학상

올해 노벨물리학상은 디지털 광통신

연합뉴스 | 입력 2009.10.06 20:15 | 수정 2009.10.06 21:30 | 누가 봤을까? 20대 남성, 대전

 

(서울=연합뉴스) 김영섭 기자 = 올해 노벨물리학상은 인터넷 정보통신 혁명을 열고 디지털 영상 기술을 발전시키는 데 기여한 물리학자 3명에게 돌아갔다.
찰스 K. 카오 박사는 통신용 광섬유 기술을 발전시킨 공로를 인정받았다. 1960년대 초반 광통신이 처음 소개됐을 때만 해도 광섬유를 통해 빛을 전달할 수 있는 거리는 20ｍ 정도에 불과했다.

하지만, 카오 박사는 1965년 세계 처음으로 광섬유의 재료인 유리의 불순물을 제거하면 광섬유를 거치는 중간에 빛 즉, 신호가 광섬유를 통해 감쇄, 소멸되는 것을 막을 수 있다는 사실을 발견했다.
이후 1970년 극도로 불순물이 제거된 '초순수 광섬유'가 개발됐고 현대적 광통신 시대를 여는 기술적 발전으로 이어졌다. 광섬유를 통해 빛을 보낼 수 있는 이유는 광섬유의 안쪽 핵이 높은 굴절률을 갖고 바깥 부분은 낮은 굴절률을 가지는 전반사 원리 때문이다.
이는 다름 아닌 인터넷 정보혁명으로 이어졌다고 평가된다.
윌러드 S. 보일, 조지 E. 스미스 박사는 전하결합소자(電荷結合素子)라고 번역되는 CCD(Charge-Coupled Device) 감지장치를 개발했다.
CCD는 여러 개의 축전기(Condenser)가 쌍으로 상호 연결돼 있는 회로로 구성되어 있고, 회로 내의 각 축전기는 자신 주변의 축전지로 충적된 전하를 전달한다.
CCD는 디지털 스틸 카메라, 광학 스캐너, 디지털 비디오 카메라와 같은 장치의 주요 부품으로 사용된다.
영상을 촬영할 수 있는 반도체 회로인 CCD는 금속에 빛을 쪼이면 전자가 튀어 나온다는 아인슈타인 박사의 광전효과 원리를 활용, 빛을 전하로 변환시켜 화상(畵像)을 얻어내는 센서라고 할 수 있다.
특히 이 기술은 X선 카메라, 내시경, 감시 카메라, 자동차 주행속도 측정장치 등 현대 일상생활에서 광범위하게 활용되는 디지털 영상의 핵심을 이룬다.
즉, 과거에는 빛이 들어오면 화학적 변화를 통해 기록되는 데 비해 이 기술은 전자적으로 영상을 기록한다는 것이다.
김재완 고등과학원 부원장은 "카오 박사는 광학기술로서 세계를 하나로 묶어주는 광통신 시대를 열었고, CCD는 양자물리학의 광전효과를 이용해 디지털 영상을 만드는 기술을 개발하는데 이용됐다"며 "따라서 이번 노벨물리학상은 디지털 정보통신의 중요한 두 가지 기술에 주어졌다고 할 수 있다"고 의미를 부여했다.
kimys@yna.co.kr