펨토초는 1000조 분의 1초를 말한다. $10^{-15}$를 의미하는 단위명이 펨토(Femto)이기 때문에 붙여진 이름이다. 눈을 한 번 깜박이는 시간이 약 10분의 1초, 총알이 물체를 통과하는 데 걸리는 시간이 약 100만 분의 5초인 점을 감안하면 펨토초는 상상하기도 힘들 정도로 빠른 시간인 셈이다. 이런 펨토초 동안 벌어지는 물리, 화학, 생물학적 현상을 연구하는 학문이 펨토과학이며 주로 펨토초 레이저를 이용해 관찰한다. 현재 전 세계적으로 펨토초의 극히 짧은 시간에 1000조 와트(페타와트)의 고출력 레이저를 발생시킬 수 있는 광양자빔 연구시설 구축 사업이 활발하게 진행되고 있다. 국내에서는 광주과학기술원(GIST) 고등광기술연구소가 '극초단 광양자빔 연구시설 설치 운영사업(사업책임자: 이종민 교수)'을 통해 국가 대형 레이저 연구시설인 '페타와트 극초단 초강력 레이저 연구시설(PULSER)'을 최근 구축 완료했다. 이번호에서는 21세기를 이끌 신성장동력 중 하나로 각광 받고 있는 펨토과학기술의 국내 연구 현황과 페타와트 극초단 초강력 레이저 연구시설(PULSER)에 대해 자세히 소개하고자 한다.
20세기 막바지에 들어 서면서 21세기를 바라보는 정보화사회는 어떠한 과학기술의발전을 필요로 하는 것일까? $10^{12}$ 집적도, $10^{-8}$cm 원자공간, $10^{-12}$-$10^{-15}$ 초등 시간대역에 대한 도전과[ 테라바이트 메모리], [테라바이트 컴퓨터], [테라비트 광통신] 등을 앞세우면서 고속화, 대용량화, 초미세화, 다기능화, 고기능화, 지능화를 지향하는 미래 정보통신 기술 실용화를 위하여서는 어떠한 성질의 신소재들이 개발되어야 할 것인가? [20세기 전자시대] 의 대표적 정보운반자인 [전자] 에 대한 연구는 21세기에는 어떻게 전개될 것인가? 새로운 정보운반자로서 부상하고 있는 [광자],[뉴런],[생체분자]등에 대한 연구는 어떠한 방향으로 전개될 것인가? 신개념의 정보통신 기술을 구체적으로 실용화 하기 위하여 연구되어야 할 신소재는 어떻게 전개되어야 할 것인가\ulcorner 초미세구조, 양자효과, 비선형효과, 원자가공, 원자조작, 인공신소재, 초격자 지능신소재, 초전도 유기물, 분자, 광논리, 광신경망, 생체노리, 생체컴퓨터등 신개념의 창출로부터 비롯해서 의료, 복지, 장애. 기후. 환경. 지각.해양. 항공. 우주에 이르는 다차원적 통신과 지능형 정보를 가능케 하는 신소재 연구의 조건들과 그에 따른 도전을 전망해 본다.에 따른 도전을 전망해 본다.
본 실험에서는 수 MW/$ extrm{cm}^2$ 의 매우 낮은 영역의 세기에서 순수한 GaAs의 bulk에 대하여 실험한 결과 비선형 흡수가 나타남을 관찰 하였으며, 더불어 자유전하 흡수 계수를 여러 가지 세기의 빛에서 측정한 결과 자유전하 흡수 단면적이 빛의 세기에 따라 변화하는 것을 관찰하였다.$^{(1)}$ GaAs의 굴절률이 3.6으로 매우 커서 Fabry-Perot 효과가 나타나므로 시료의 한쪽 면을 SiN로 무반사 코팅을 하여 실험 하였다. GaAs의 표면은 쉽게 레이저 빛에 의해 손상을 입는 것을 고려하여 같은 자리에서 여러 번의 실험을 하여 같은 결과가 나오는 것을 확인하여 실험 결과를 얻었다. 사용된 레이저는 Nd:YAG 레이저로서 1.064 $mu extrm{m}$의 파장에서 7 나노초의 펄스를 방출한다. 빛의 세기는 편광기와 half wave plate를 이용하여 변화 시켰다. (중략)
21 세기의 초 정보화 산업사회에서 우리의 아이들이 자신의 목소리로 세계 속에서 살아가게 하기 위해서는 다른 사람과 다른 아이디어를 낼 수 있도록 교육의 틀을 바꾸지 않으면 안된다. 따라서 21세기의 미래 사회를 살아갈 학생들을 가르치는 교육의 현장 역시 창의적인 인간을 길러낼 수 있도록 변해야 한다. 즉, 자신의 아이디어로 창조적인 삶을 영위해 나갈 수 있는 독창적인 아이디어를 낼 수 있는 인간을 육성하는 교육체제로 바뀌어야 한다. 이러한 관점에서 본 영재학회에서는 대전광역시 초·중고등학교 학생들과 대학생, 일반인들을 대상으로 제3회 대전사랑·과학사랑 창의력 경연대회를 실시하였다. 그리고 대회실시 결과를 평가·분석하여 교육현장에서 창의성 교육이 확대 실시될 수 있는 방안을 제안하고자 하였다.
우리 나라는 60년대 초부터 경제개발정책을 지속적으로 추진한 결과 세계에서 유례를 찾아 볼 수 없는 급속한 발전을 이루었다. 그러나 선진국 진입의 문턱에 서 있는 지금, 보다 한 단계 높은 산업구조고도화와 미래 첨단기술산업으로의 진입이 시급한 과제로 제기되고 있다. 따라서 첨단기술의 결집체이며 관련산업에 파급효과가 큰 우주항공산업진흥이 필수적으로 요구되고 있다. 삼성항공은 1977년 삼성그룹의 일원으로 항공엔진사업을 시작하여 우주항공산업, 방위산업, 정밀공업산업 등과 같은 첨단의 초정밀 사업과 국가적으로 중요한 과제들을 개척 추진해 왔다. 창립이래 국가전략사업으로는 한국전투기사업(KFP) 및 헬기.중형항공기 제작사업에서 다목적 실용위성개발까지 기술개발, 첨단시설 확보 및 고급인력 양성에 투자하고 있으며 21세기 한국을 대표하는 세계적인 우주항공업체로 발돋움하기 위해 노력하고 있다. 삼성그룹내 우주항공분야 연구개발의 핵심기관인 항공우주연구소의 한만섭 소장님으로부터 야심찬 우주항공산업의 마스터플랜과 추진현황, 전망 등에 대하여 들어보았다. 대담에 응하시는 소장님의 모습에서 우주항공산업에의 밝은 미래를 확신할 수 있었으며, 바쁜 일정 중에도 대담에 응해주신 점 깊이 감사드린다.
분자선 에피택시 (molecular beam epitaxy: MBE)를 이용하여 GaAs (100) 기판에 Indium interruption growth법으로 성장한 InAs 양자점 (quantum dots: QDs)의 광학적 특성을 photoluminescence (PL)와 time-resolved PL (TRPL) 실험을 이용하여 분석하였다. In interruption growth법은 InAs 양자점 성장 동안 As 공급은 계속 유지하면서 셔터 (shutter)를 이용해 서 In 공급을 조절하는 방법이다. 본 연구에서는 In을 1초 동안 공급하고 셔터를 0초, 9초, 19초, 29초, 또는 39초 동안 닫아 In 공급을 차단하였으며, 공급과 차단 과정을 각 30회 반복하여 양자점을 성장하였다. In interruption 시간을 0초에서 19초까지 증가하였을 때 PL 피크는 1096 nm에서 1198 nm로 적색편이 (~100 nm)하고 PL 세기는 증가하였으나, 19초에서 39초까지 증가하였을 때 PL 스펙트럼의 변화는 없고 PL 세기는 감소하였다. 모든 양자점의 PL 소멸시간 (decay time)은 약 1 ns로 바닥상태 (ground state) PL 피크에서 가장 길게 나타났다. In interruption 시간이 19초인 시료가 가장 좋은 PL 특성과 가장 짧은 운반자 소멸시간을 나타내었다. PL 특성의 향상은 In interruption 시간동안 일정한 양의 In 원자들의 분리와 이동이 증가한 것으로 설명될 수 있다. 이러한 결과로부터 In interruption 법을 이용하여 InAs 양자점의 크기, 균일도, 조밀도 등을 조절하여 원하는 파장대의 양자점을 성장할 수 있음을 알 수 있다.
본고는 19세기 말에서 20세기 초의 문헌인 ${\ll}$해동유요(海東遺謠)${\gg}$에 나타난 편저자의 수용 태도를 살펴본 것이다. 2장에서는 작품의 목록과 배열, 구성 등을 통하여 한시의 비중이 상당한 점과 작품들이 일련의 관련성을 가지고 작품군으로 배열되고 있는 점, 기존 작품의 수용이 적극적 창작으로까지 나아간 점 등을 통해 국어시가의 노랫말을 기록하는 기존의 가집으로서의 성격보다는 시로서 한시와 국어시가를 대등하게 인식하고 시가에 대한 감상과 수용자의 인식 태도를 기록하는 시집의 역할이 크다고 보았다. 특히 기원전 4세기부터 12세기까지는 한시 위주로, 12세기 이후에는 한시와 국어시가를 함께 수록하고 있어서 국문 매체의 시대에 한시와 국어시가가 공존하는 시가사적 흐름을 잘 포착하였다. 나아가 편저자가 직접 짓거나 한역한 신출작을 소개하고 이 역시 수용자로서의 적극적 태도라는 점을 밝혔다. 3장에서는 편저자의 수용태도를 잘 보여주는 청홍점에 주목하여 그 의미를 추출하였다. 청홍점이 찍히지 않은 곳을 빼고 작품을 읽었을 때에 대화체가 약화되고 반복, 나열 등의 리듬감과 노래의 맛이 적어지는 등의 노래로서의 구술성이 적어지는 점, 내용 전개에 요긴하지 않고 장황한 설명이나 묘사는 빠지고 내용의 핵심적 전개를 보이는 점, 하층민의 삶에 해당하는 내용은 빠지고 상층 취향의 풍류를 즐기는 주제가 강화되는 점 등을 통해 노래로서의 시가가 아니라 시문학으로서 시를 읽어내는 지식인으로서의 수용 태도를 포착할 수 있었다. 이러한 분석 결과는 ${\ll}$해동유요${\gg}$가 놓여진 19세기 말에서 20세기 초의시가 향유의 한 측면이지만 특수성에 지나지 않는다고 보기는 어렵다. 본고는 공동 향유 작품의 개인화, 가창 가사의 시각적 읽기 향유의 흔적들로서 ${\ll}$해동유요${\gg}$의 문헌에 접근하였고, 이는 고전시가에 대한 수용 태도의 한 단면이자 고전시가의 수용에 대한 학습자의 태도와 관련해 교수학습 자료로도 이용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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