노벨물리학상/고성능 입자검출장치 개발
◎노벨화학상/전자이동속도 정량화 개가/물리/데이터 분석속도 획기적 단축/화학/빛 이용한 식물의 성장 등 규명
▷물리학◁
92년 노벨물리학상 수상자로 선정된 유럽물리연구소(CERN)의 조르주 샤르팍박사(68)는 획기적인 성능의 가속기 입자검출 장치를 개발함으로써 현대 입자물리학 발전에 결정적 공헌을 한 인물이다.
고에너지 실험물리학은 물질의 궁극적인 구조를 밝히기 위해 입자를 높은 에너지로 가속,충돌시켜 여기서 나오는 새로운 입자를 관찰하는 방법을 이용한다.물질을 고에너지로 충돌시키는 장치가 가속기이며 발생된 입자의 모양(에너지와 운동량)을 알아내는게 입자검출장치이다.
샤르팍 박사가 68년 개발한 입자검출장치 「다중선 비례계수기」(Multi Wire Professional Chamber)는 분석된 데이터를 바로 컴퓨터에 연결시킬수있게 함으로써 데이터분석속도를 획기적으로 단축한 것이었다.즉 종전의 입자검출장치는 데이터가 영상으로 나와 수작업으로 분석하는 과정을 거쳐야 했으나 그가 개발한 장치는 측정값이 전기적인 신호(시그널)로 나와 곧바로 컴퓨터분석을 가능케한 것이다.
이 장치는 이후 20여년동안 계속 발전돼 대형 가속기들의 필수적인 장치가 됐으며 이의 발전에 힘입어 현대 입자물리학의 업적으로 평가되는 새로운 소립자들이 속속 발견됐다.
고려대 물리학과 강주상교수는 『76년과 84년 새로운 입자발견으로 노벨상을 탄 이론물리학자들의 업적은 샤르팍박사의 연구에 힘입은 바 크다』면서 『베타붕괴의 기본입자인 w입자와 Z입자의 발견은 그 대표적인 사례에 속한다』고 말했다.
이밖에도 그의 업적은 물리학 이외의 분야에도 응용돼 X선 탐지,단백질 결정구조 연구,핵의학등에도 활용되고 있다.
파리 고등물리화학학교교수로도 재직중인 그는 프랑스국적을 가진 폴란드인으로 85년에는 프랑스과학아카데미 회원자격을 획득했으며 89년에는 유럽물리학회가 주는 고에너지 입자물리학상을 수상하기도 했다.한편 프랑스인에게 물리학상이 돌아간 것은 이번이 9번째이며 근년들어 입자물리학부문에서 수상자가 나온 것은 90년 전자와 양자 및 중성자에 관한 연구로 미국과 캐나다 과학자 3인이 선정된 이래 이번이 두번째이다.
▷화학◁
노벨화학상 수상자로 선정된 미 캘리포니아 공대 루돌프 마커스교수(69)의 「전자전달반응이론」은 전자가 산화하는 반응의 주된 메커니즘을 수치적으로 정립한 것이다.이 이론에 따라 식물의 성장등 광합성과 신진대사등의 생화학반응을 해석하는데 한걸음 다가서게 됐다.마커스교수가 지난 56년부터 10년간에 걸쳐 연구한 이 이론은 두개의 분자 사이에서 전자가 이동하는 과정에 관한 것으로 반응분자의 진동운동이나 주변용매분자의 이완운동이 미치는 영향을 수학적 모델로 기술한 것이다.즉 하나의 전자가 동일한 에너지를 갖고 있는 두개의 분자사이에서 이동할때 발생하는 에너지의 변화를 계산할 수 있게 한것으로 마커스교수에 의해 비로소 수치적으로 완성된 것이다.
마커스교수는 지금까지 이론화학자 가운데 가장 많은 업적을 쌓은 학자로 평가 받고 있다.
즉 단분자 붕괴반응속도이론 가운데 하나인 RRKM이론의 정립과 함께 분자내의 에너지전달반응,화학반응속도의 준고전적 이론등을 제안한 대표적인 이론화학자다.
마커스교수는 지난23년 캐나다 몬트리얼에서 출생,멕길대에서 박사학위를 받은뒤 미국의 브루클린대,일리노이대 등을 거쳐 78년이후 캘리포니아대 공대 교수로 있으면서 이 이론을 연구해 왔다.
서울대 자연과학대 화학과 이상엽교수(37)는 『마커스교수의 이론은 전자전달을 행하는 화학반응을 수치적으로 기술한 중요한 이론』이라면서 『그러나 아직도 반응속도이론 가운데 한 분야이므로 더욱 검증을 위한 연구가 진행되어야할 것』이라고 말했다.
