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.

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