양자 한계 수준 정밀도 길이 측정 시스템 개발

작성일 07-04

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
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          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="dc3c72bb5ca7d919c39150380bc38e28bd86758d5ac4e62c6c23f14370b60eb8" dmcf-pid="HZXtkGc6dT" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="KRISS가 개발한 광 주파수 빗 분광 간섭계 기반 절대길이 측정 시스템 모식도. KRISS 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202507/04/fnnewsi/20250704085944282mfxv.jpg" data-org-width="800" dmcf-mid="Y4jEVa2XRW" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202507/04/fnnewsi/20250704085944282mfxv.jpg" width="658"></p>
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            KRISS가 개발한 광 주파수 빗 분광 간섭계 기반 절대길이 측정 시스템 모식도. KRISS 제공
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          <p contents-hash="3cdf4fe49eb7e6f4c3c80614d6ed338d5176d094cdc7ba5040e1519706f2135f" dmcf-pid="X5ZFEHkPiv" dmcf-ptype="general">[파이낸셜뉴스] 한국표준과학연구원(KRISS)이 양자물리학이 허용하는 한계 수준의 정밀도를 갖는 길이 측정 시스템을 개발하는 데 성공했다. 세계 최고 수준의 정밀도를 갖추면서 야외 환경에서 구동할 수 있을 정도로 간편해, 차세대 길이 측정의 ‘기준’으로 활용될 전망이다. </p>
          <p contents-hash="45a556d09bcfd55b5eda61e07862406b676fbacc039d7ef1958f145571871637" dmcf-pid="ZTvYolLKiS" dmcf-ptype="general">4일 표준연구원에 따르면 현재 가장 정확한 길이 측정 장비는 1미터(m)의 기준이 되는 ‘길이측정표준기’이다. 표준연구원을 비롯한 세계 각국의 측정표준 대표기관이 운용하고 있는 길이측정표준기는 단파장 레이저 간섭계를 이용해 길이를 측정한다. 간섭계(Interferometer)는 두 빛이 만날 때 발생하는 간섭 패턴, 즉 두 빛 경로의 상대적인 변화를 분석해 목표 대상의 거리나 변위를 정밀하게 측정하는 장치다. 단파장 레이저는 눈금이 촘촘한 자처럼 파장이 매우 고르게 분포돼있어 1~10나노미터(㎚, 10억 분의 1 m) 수준의 정밀한 측정이 가능하다. </p>
          <p contents-hash="69ccc5fa51278906d7d4c1b20d4243090601283f8abe92081fe9624fb3c4822e" dmcf-pid="5yTGgSo9Rl" dmcf-ptype="general">하지만 길이측정표준기는 한 번에 측정할 수 있는 길이가 매우 제한적이다. 단파장 레이저의 파장 범위(스펙트럼)가 좁기 때문이다. </p>
          <p contents-hash="6d3e48f6626b606b0b8c73e942e4cff0e67df690f70391187c96b65ce9175a79" dmcf-pid="1WyHavg2Lh" dmcf-ptype="general">이에 비해 절대길이 측정 시스템은 정밀도는 떨어지지만 긴 거리를 한 번에 측정하는 장비다. 주로 기준점에서 측정 대상을 향해 빛(펄스)을 쏘고 되돌아오는 시간을 산출해 길이를 측정한다. </p>
          <p contents-hash="837dcfe03965b88af5b7399ca49fc724dab33faf302918cc4cba016cb3401656" dmcf-pid="tYWXNTaVMC" dmcf-ptype="general">KRISS 길이형상측정그룹은 ‘광 주파수 빗(Optical Frequency Comb) 간섭계’를 이용해 절대길이 측정 시스템의 정밀도를 길이측정표준기 수준으로 높이는 데 성공했다. 기존 간섭계의 광원들과 달리 광 주파수 빗은 파장 범위가 넓으면서도 파장의 배열은 매우 일정한 간격으로 정돈되어있어 긴 거리도 한 번에, 정밀하게 측정할 수 있다. </p>
          <p contents-hash="ad03aaf7349b7f55ea2eb3cf3c96114b63d98d1d5b7f9b33e64e8a5208ad4dc6" dmcf-pid="FGYZjyNfLI" dmcf-ptype="general">연구진이 개발한 ‘광 주파수 빗 분광 간섭계 기반 절대길이 측정 시스템’은 길이측정표준기의 정밀도와 절대길이 측정 시스템의 간편함을 고루 갖췄다. 시스템의 정밀도는 0. 34나노미터로, 현존 장비 중 최고 수준이자 양자물리학에서 도달 가능한 한계 수준이다. 측정 속도는 25마이크로초(μs, 100만 분의 1초)로 야외 환경에서 구동할 수 있을 만큼 빠르고 간편해 국내 첨단 산업 현장의 길이 측정 정밀도를 한층 높일 것으로 기대된다. </p>
          <p contents-hash="3d5b82550da7ac0e7abb798483e154e682dd3ea477150593bd65ab2dbb6567af" dmcf-pid="3HG5AWj4MO" dmcf-ptype="general">연구진은 이번에 개발한 시스템을 차세대 길이측정표준기로 등재할 수 있도록 장비의 측정 불확도를 평가하고 성능을 지속 개선하는 등 후속 연구를 이어갈 예정이다. </p>
          <p contents-hash="57ae07ca155bfa370e63aa2e719584f2e0f93ed9a068f8afe97eed24249d5fef" dmcf-pid="0XH1cYA8is" dmcf-ptype="general">이번 연구성과는 KRISS 기본사업의 지원을 받았으며 광학 분야의 세계적 학술지인 Laser&amp;Photonics Review(IF: 10.0)에 6월 게재됐다.</p>
          <p contents-hash="6f6ae4cc721cbb12dfb8c9689a706368e760aa9c2b21d09bd13d95c21b61620f" dmcf-pid="pZXtkGc6Mm" dmcf-ptype="general">jiany@fnnews.com 연지안 기자</p>
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