과학 연구 텍사스 페타와 고출력 레이저 레이저넷US 레이저 과학

미국 최강 레이저의 비밀 공간

텍사스 대학교 오스틴의 물리·수학·천문학 건물 앞 잔디밭을 걷다 보면 17층짜리 타워와 거대한 L자형 건물이 눈에 들어온다. 하지만 그 아래에 숨은 공간은 아무도 알지 못한다.

건물 지하 2층, 아무도 주목하지 않는 로고가 찍힌 무거운 이중문 뒤에는 미국에서 가장 강력한 레이저 중 하나가 자리하고 있었다. 바로 ‘텍사스 페타와트(TPW)’였다.

레이저 과학자의 하루

필자는 2020년부터 2024년까지 텍사스 페타와의 책임 과학자로 일했다. 이 레이저는 미국 정부가 후원하는 연구 시설로, 전국의 과학자들이 특수 장비를 사용하기 위해 경쟁적으로 시간을 신청하던 곳이었다. 텍사스 페타와는 에너지부 산하 ‘레이저넷US’ 네트워크의 일원으로, 고출력 레이저 연구의 핵심 거점이었다.

레이저가 ‘별’을 만드는 순간

텍사스 페타와는 어떻게 이토록 강력한 에너지를 만들어낼까? 이 레이저는 빛의 극미 pulses를 잡아 늘려 광학 장비를 보호한 후, 이를 극도로 증폭시킨다. 그 결과, 순식간에 미국 전체 전력망보다 강력한 에너지가 생성된다. 이후 이 pulses를 다시 1조분의 1초로 압축하면, 진공 챔버 안에서 ‘별’이 탄생한다.

연구소 폐쇄와 그 후

2024년 예산 삭감으로 텍사스 페타와는 문을 닫았다. 필자는 이 레이저를 운용하며 countless experiments와 challenges를 경험했다. 특히 pulses의 정밀한 조절과 광학 장비의 안정성은 연구 성공의 핵심이었다. 이제 이 공간은 역사 속으로 사라졌지만, 그 성과는 후속 연구에Foundation이 되고 있다.

레이저 과학의 미래

텍사스 페타와 같은 고출력 레이저는 핵융합 연구, 입자 가속, 천체물리학 등 다양한 분야에서 혁신을 이끌고 있다. 비록 폐쇄되었지만, 레이저넷US를 통해 전국의 연구자들이 협력하며 새로운 가능성을 모색하고 있다.

“이 레이저는 단순히 강력한 에너지를 내는 장치가 아니다. 우주와 물질의 비밀을 푸는 열쇠다.” — 텍사스 페타와 책임 과학자

출처: Ars Technica
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