일본 과학자들이 레이저로 소형 비행기를 날리는데 성공했다는 소식이 물리학 전문지 ‘어플라이드 피직스 레터’ 6월 10일자에 게재됐다.
일본 도쿄기술연구소의 다카시 야베 연구팀은 질량이 0.1-0.2g, 크기가 수cm인 소형 비행체를 레이저로 이륙시키는데 성공했다. 이 비행기는 초속 1.4m로 멋지게 공중을 날았다.
레이저 추진 비행체에 대한 아이디어는 1972년 미국인 기술자 아서 칸트로위즈가 처음으로 제안했는데, 야베 교수팀의 이번 연구결과는 이 아이디어를 실제로 구현한 것이다.
레이저빔을 물체에 쏘아주면 표면으로부터 원자가 방출될 수 있다. 이런 현상을 ‘레이저 융제’라고 한다. 이때 방출된 원자는 얼마간의 운동량을 갖기 때문에 물체에 이와는 반대방향으로 같은 값의 운동량이 작용한다. 작용과 반작용의 법칙이 적용된 것이다. 따라서 비행체 표면에 레이저빔에 의해 원자를 잘 방출하는 물질을 묻히면, 방출되는 원자는 일반 비행기에서 분사되는 가스와 같은 역할을 한다.
야베 연구팀은 두께가 0.1mm인 알루미늄 박막의 기체 표면에 아크릴 수지를 코팅하거나 물을 묻혔다. 아크릴 수지 코팅은 강한 추진력이 장점인 반면, 물의 경우 기내에 저장할 수 있어 비행체가 계속 추진되는데 쓰일 수 있다.
야베 연구팀의 레이저 비행체는 이륙하기 전까지만 레이저로 추진된다. 일단 이륙하면 추가적인 추진력을 얻지 못한다는 말이다. 다음 연구 단계로 연구팀은 레이저로 비행기의 움직임을 유도하고 싶어한다. 레이저 추진 소형 비행체는 앞으로 대기나 기후를 모니터하는데 쓰일 전망이다.
