1억년에 1초 오차 ‘광격자 시계’ 국내기술 개발

美·日 이어 세계 세번째 쾌거

17일 공개된 광격자 시계는 ‘이터븀(Yb)’ 원자로 만들어져 1억년간 1초의 오차만 발생한다.
한국표준과학연구원 제공

기존 표준시계보다 30배 더 정확한 ‘이터븀 광격자 시계’가 순수 국내기술로 탄생했다. 미국, 일본에 이어 세번째 쾌거이다.

한국표준과학연구원은 이터븀(Yb) 원자로 만든 광격자 시계를 개발했다고 17일 밝혔다. 표준과학연구원에 따르면 이 시계는 1억년에 1초 정도 오차가 나는 정확성을 자랑한다. 레이저 빛으로 이터븀 원자를 포획해 격자모양(광격자)에 가둔 뒤 원자 진동수를 측정해 시간을 나타내는 구조이다.

광격자 시계와 같은 원자시계는 원자의 고유진동수(1초 동안 움직이는 횟수)를 기준으로 시간을 측정한다. 이번에 개발된 광격자 시계에 사용된 이터븀 원자의 고유진동수는 약 518THz(1THz는 GHz의 1000배)로 현재 표준시계로 인정받은 세슘 원자시계의 세슘보다 5만6000배 이상 높다. 연구원의 유대혁 시간센터장은 “1초에 대한 정의를 내리려면 원자의 진동수와 동일한 주파수를 가지는 마이크로파나 레이저를 쪼인 뒤 나오는 신호값을 측정해야 한다”며“일정한 시간 동안 보다 많은 움직임을 보이는 원자를 이용해야 미세한 측정이 가능하다”고 설명했다.

황계식 기자 [e-mail]