현대 과학 필수기술, 레이저

오늘날 레이저는 있으면 편리한 기술이 아닌 ‘없어서는 안 되는 필수기술’로 자리잡았다. 영화 속 광선검까지는 아니지만 연구실, 병원, 산업현장, 자율주행차, 공연장 심지어 전장(戰場)에서도 레이저를 사용한다. 조금 과장하면 빛이 있는 곳에 레이저도 있다. 그런데 레이저는 누가 만들었을까.

1916년 아인슈타인이 외부 자극으로 원자(또는 분자)의 빛 방출을 유도할 수 있다는 연구결과를 발표했다. 1940년 러시아 과학자 파브리칸트는 낮은 에너지의 원자보다 높은 에너지의 원자가 많을 때 빛이 증폭될 수 있다고 주장했다. 이후 많은 과학자들이 ‘빛의 증폭현상’을 구현하는 데 도전했다. 1953년 미국의 타운스가 마침내 암모니아 기체를 사용해 마이크로파를 증폭하는 데 성공하고 그 공로로 노벨상을 수상한다. 타운스는 자신이 개발한 장치를 ‘복사의 유도방출에 의한 마이크로파 증폭’이라는 뜻으로 메이저(MASER)라 이름 지었다. 그리고 1960년 미국의 메이먼이 루비를 사용해 적색광 메이저, 우리가 알고 있는 레이저(LASER)를 개발하는 데 성공한다.

지금까지 매우 다양한 레이저가 개발됐다. 마이크로파, 적외선, 가시광, 자외선, X선 영역의 레이저는 이미 개발에 성공했다. 하지만 고에너지 방사선인 감마선 영역의 레이저는 여전히 과학기술 난제로 남아 있다. 감마선 레이저가 개발된다면 지금과는 차원이 다른 활용 분야가 열릴 것이다. 아마 노벨상 수상도 가능하지 않을까.