산업기술종합연구소는 일본 최초로 원자천 방식에 의한 원자시계로 오차가 2000만년에 1초 이하인 고정도 원자시계를 개발했다고 발표했다. 지금까지의 세슘 원자시계에 비해 정도가 1 자릿수 이상 향상되었다. 이것을 사용하여 협정세계시(UTC)의 감시를 정기적으로 실시, 세계표준시의 신뢰성 확보에 공헌함과 동시에 시간에 의존하고 있는 첨단과학기술 분야에서의 계측정도 향상에도 도움이 된다고 한다.
각 국은 세계표준시를 근거로 시각을 결정하고 있으며 파리의 국제도량형국을 중심으로 주요국이 협력하여 정확성을 기하고 있다. 그 가운데 핵이 되는 것이 원자시계인데, 이 국은 정도향상에 필요한 연구개발을 각 국에 호소해 왔다. 이번에 개발한 것은 원자시계의 정도를 뒷받침하는 ‘초의 원기(原器)’가 되는 1차 주파수 표준기.
시간 정밀도의 향상은 각 국의 표준시 결정뿐 아니라 전지구측위시스템(GPS)의 오차개선 등 일상생활에도 크게 관계되는 테마. 카나비의 정도향상에 의한 자동운전기술의 안전성 향상 등을 기대할 수 있다. 또 정보처리시스템이나 초미세 가공 등의 첨단과학기술에서의 제도개선과 먼 천체까지의 거리를 정확하게 알게 되는 등 자연과학분야에 대한 고헌도 전망할 수 있다.
따라서 産總硏의 黑須隆行 주임연구원 등은 초고진공 기술과 레이저 냉각기술을 응용하여 원자의 열운동을 억제해서 마이크로파를 조사하는 원자천 방식의 고정도 원자시계를 개발했다. 세슘원자를 뜨겁게 하여 마이크로파를 조사하는 세슘시계와 비교해서 1초의 오차가 1.4×10의 마이너스 5승으로 1자릿수 향상했다. 이것은 2000만년에 1초 이하의 오차를 의미한다. 이 방식의 원자시계는 프랑스, 미국, 독일에서 개발에 성공했는데, 정도와 안정성, 신뢰성 등 전체적인 성능에서 그것들을 능가했다.
産總硏은 5월의 시간·주파수에 관한 국제회의에서 성능을 보고, 머지않아 협정세계시의 진행방식을 측정하고 그 값을 국제도량형국에 보고하는 등 국제표준시 결정에 공헌을 강화하고 싶다고 한다. (편집부)
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