레이저를 이용한 거대 파도 연구

뉴질랜드 옥크랜드(Auckland) 대학 물리학자인 Miro Erkintalo가 이끄는 국제 공동 연 구진은 레이저와 광섬유를 이용하여 대양에서 거대 파도(Rogue wave)를 이해할 수 있 는 방법을 개발하였다. 뉴질랜드 옥크랜드(Auckland) 대학 물리학자인 Miro Erkintalo가 이끄는 국제 공동 연구진은 레이저와 광섬유를 이용하여 대양에서 거대 파도를 이해할 수 있는 방법을 개발하였다. 거대파도는 보통 바다에서 사전 경고 없이 형성되는 매우 큰 파도이며 매우 파괴적인 파워를 가질 수 있다. 그것들은 예전에는 이야기로 전해내려 왔지만 이제 과학 기술의 발달로 그것의 존재를 직접적으로 관측함으로써 증명할 수 있게 되었다. 이런 겁나는 파 도는 바다를 항해하는 배에게 위협이 된다고 간주되고 있으며 수많은 해양 사고의 원인 이라고 생각되고 있다.

거대한 파도는 특히 광학을 연구하는 물리학자들에게 흥미를 주고 있다. 그 이유는 레이 저 빛이 바다에서의 파도와 매우 비슷하게 거동하기 때문이다. 특정한 조건 하에서 빛과 바다의 파도를 기술하는 수학적 모델은 동일하다. 이런 조건 하에서 광학적 불안정성은 바다에서 보이는 거대 파도와 상응하는 광학적 거대 파도로 볼 수 있다. 두 파도의 불안 정성 형태 사이의 차이는 하나는 실험실에서 쉽게 연구될 수 있는 것이고 다른 하나는 아 니라는 것이다.

거대 파도는 매우 희귀하게 발생하여 그것을 바다에서 조사하는 것은 거의 불가능한 일 이라고 옥크랜드 대학 물리학과의 Miro Erkintalo는 말하였다. 이들 연구진은 다행히도 유사한 광학적 실험을 통하여 해양에서 일어나는 거대 파도의 거동을 디자인하여 연구할 수 있게 되었다고 말하였다. 광섬유 시스템은 특히 이런 목적으로 안성맞춤이다.

이 연구는 이제 해양 선박의 스케일 모델을 합성된 거대 파도와 어떻게 필적할 수 있는 지를 알아보는 데 사용될 수 있을 것이다. 이들의 연구 결과는 "Instabilities, breathers and rogue waves in optics"라는 제목으로 네이처 포토닉스 저널에 발표되었다. 광학 시 스템은 조절된 조건 하에서 초고속 측정을 가능하게 해주는 편리한 테스트-베드를 제공 하여 준다.

광학 실험 물리학자들은 궁극적으로 거대 파도의 메커니즘에 대한 충분한 직관을 제공 하여 해양에서 그것들의 발생을 예측할 수 있기를 희망하고 있다. 이렇게 되기까지는 오 랜 연구가 필요할 것이지만, 광학 실험은 해양에서 거대 파도를 발생시키는 메커니즘에 대한 새로운 직관을 제공하고 있기 때문에 언젠가는 가능할 것으로 예상된다.