올 노벨물리학상 CCD, 광섬유통신 개발자에

현대정보기술 가능케한 기술 높이사

올해 노벨물리학상은 IT사회의 토대를 마련한 혁신적인 광섬유통신기술 개발자와 디지털카메라를 가능케 한 이미지반도체인 고체촬상소자(CCD)를 발명한 과학자들에게 돌아갔다.

스웨덴 왕립과학원노벨위원회는 6일(현지시간) 2009년 노벨물리학상 수상자로 찰스 카오(76)와 윌러드 보일(85), 조지 스미스(79) 등 3인에게 수여한다고 발표했다.

이들은 현대 정보기술을 가능하게 만든 광섬유 통신기술과 디지털카메라가 있게 한 이미지센서인 고체촬상소자(CCD)개발에 대한 공로로 각각 수상하게 됐다.

노벨상위원회의 발표에 따르면 찰스 카오(Charles K. Kawo)는 영국 할로우의 스탠더드 텔레커뮤니케이션 재직시 광섬유통신이라는 혁신적인 기술을 개발한 공로를 인정받았다.

또한 윌러드 보일(Willard S. Boyle)과 조지 스미스(George E. Smith)는 벨연구소 근무시절 개발한 이미지센서인 고체촬상소자(CCD)를 개발한 공로를 인정받았다.

최근 디지털카메라에는 CCD와 함께 CMOS가 널리 사용되고 있다.

■광섬유로 통신의 미래를 열다(찰스 카오)

올해 노벨물리학상은 오늘날 네트워크사회의 토대를 형성한 두 개의 과학적 성과에 돌아갔다. 그들은 많은 매일매일의 실용적인 기술을 창조했으며 과학적탐구의 새로운 툴을 제공했다.

1966년 찰스 카오는 광섬유분야에서 혁신을 이끌 발견을 했다.그는 조심스레 광섬유를 통해 어떻게 빛이 장거리에서 전달되는지를 측정했다.

섬유를 통해서 오직 20m,정도만 전달할 수 있었던 1960년대에 그는 순수한유리광섬유를 가지고 빛신호를 100km이상 전달할 수 있었다.

카오의 열정은 다른 연구원들에게 자신의 미래 광섬유에 대한 비전을 공유하도록 했다. 최초의 초순도 광섬유가 4년후인 1970년에 형성됐다. .

오늘날 광섬유는 우리의 통신사회에 자양분을 주는 회로시스템을 형성하고 있다. 이러한 저손실광섬유는 인터넷같은 전세계적인 광대역통신을 가능하게 했다.

빛은 가는 섬유사에서 흐르면서 거의 모든 전화와 데이터통신트래픽을 각가,모든 방향으로 전달해 주고 있다. 텍스트,음악,이미지, 그리고 동영상이 수초도 안되서 전세계로 전달될 수 있는 길이 열린 것이다.

만일 우리가 광섬유를 풀어서 지구를 감으려한다면 우리는 10억km에 달하는 실을 얻게 될 것이다.

이는 지구를 2만5천바퀴를 감을 길이다. 또한 이 길이는 매시간 수천킬로미터씩 늘어나고 있다.

■전자눈으로 사진술의 혁명을 가져오다(윌러드 보일, 조지 스미스)

노벨상수상자의 사진이 전송되는 광통신기반의 인터넷통신이 이뤄지는 이 순간에도 트래픽의 많은 부분은 디지털이미지로 구성되어 있다. 이 이미지데이터를 포착하는 기술이 2009 노벨물리학수상의 또 한 축이다.

1969년 벨연구소의 반도체 연구책임자였던 윌러드 보일과 연구원 조지 스미스가 최초의 성공적인 이미징기술인 고체촬상소자(CCD)를 개발했다.

이 기술은 알버트 아인슈타인이 최초로 규명했고 1921년 이현상을 발견한 공로로 노벨상을 수상한 광전효과를 이용한 것이다. 이효과에 따라 빛은 전기신호로 바뀌게 된다. 이미지센서를 설계할 때의 어려움은 많은 이미지점에서 짧은시간에 신호를 모으고 읽어내는 것이었다.

CCD는 디지털카메라에 있어서 전자눈이다. 그것은 빛을 필름대신에 전자적으로 잡아낼 수 있게 되면서 사진술에 혁명을 가져왔다. 디지털형태는 이들 이미지의 인화와 보급을 손쉽게 했다.

보일과 스미스는 CCD의 가능성을 보여주기 위해 모델을 만들었고 1969년 10월 이를 가지고 시연회를 열었으며 이를 본 연구원들을 흥분의 도가니로 몰아 넣었다.

이어 스미스와 그의 연구팀은 1971년 세계최초의 흑백CCD카메라를 만들어 냈다.

1978년 이 기술을 라이선스 받아 연구에 연구를 거듭한 소니가 마침내 최초의 실용적인 CCD카메라를 만드는데 성공한다.

첫 상용화제품은 전일항공(ANA)에서 운항하고 있는 점보제트기에 장착됐다. 승객들은 기내에서 CCD카메라를 통해 비행기 이착륙 장면을 마치 조종석에서 보듯이 볼 수 있었다.

CCD 기술은 또한 많은 의료응용분야에도 사용됐다. 예를들면 인간의 몸 내부를 촬영해 진단은 물론 정밀수술에 도움을 주었다.

디지털사진기술은 연구분야에서도 많은 분야에서 대체할 수 없는 수단이 되었다.

CCD는 이전에 볼 수 없었던 것들을 볼 수 있게 한 새로운 rksmdtjddmdf 제공했다. 극서은 우리에게 바다의 깊이는 물론 우리가 사는 우주의 먼 장소에 있는 깨끗한 이미지까지 제공했다.

■수상자 약력

◇찰스 쿠엔 카오

영국인이자 미국민.

1933년 중국 상하이에서 태어났다.

1965년 영국 런던소재 제국대학에서 전기전자 박사학위를 받았다.

또 영국 할로우대 표준통신연구소 이사로 초빙받아 일했다.

홍콩의 차이니스대학의 부총장으로도 일했으며 1996년 은퇴했다.

그는 이미 40년전에 오늘날 사용되는 광섬유통신망의 기술을 개발했다.

◇윌러드 스털링 보일

1924년 캐나다 앰허스트에서 태어났다. 1950년 맥길대학에서 물리학박사를 취득했다.

통신과학 분야의 집행국장이자 통신과학분야의 전문가인 그는1979년 벨연구소를 떠났다.

그는 1969년 9월 스미스와 함께 아이디어를 논의, 전하결합소자의 구조는 물론 응용분야에 대한 아이디어를 생각해 냈다.

그는 당시 워싱턴 벨콤에서 2년간 일하다가 벨연구소로 돌아와 반도체 소자 탐구부서 책임자로서 조지스미스와 CCD개발을 성공시킨다.

이해 10월 이들은 벨연구소 연구원들을 대상으로 시연을 해 벨연구소 연구원들을 흥분의 도가니로 몰아 넣는다.

◇조지 엘우드 스미스

1930년 뉴욕 화이트 플레인즈에서 태어났다. 1969년 시카고대학에서 물리학박사학위를 취득했다.

그는 뉴저지 머레이힐 소재 벨연구소의 초거대규모IC(VLSI)연구팀장이었다.

조지 스미스와 윌러드 보일은 원래 메모리연구에서 출발했으나 그는 1967년부터 실리콘다이오드배열을 연구하고 있었다.

그의 부서는 픽처폰 개발을 목표로 밝은 조명없이도 사물을 촬영할 수 있는 촬상관을 개발하는 과정에서 CCD를 개발하게 된다.

스미스가 새로운 촬상관용 다이오드를 개발함으로써 기존의비디콘이 안고 있던 문제점들을 해결할 수 있었다.

그는 1986년 은퇴했다.