"양자기술 발전 공로"..이달의 과학기술인상에 조길영 포스텍 교수

조길영 포스텍 물리학과 교수. 과학기술정보통신부 제공

빛을 이용해 고체 물질의 특성을 바꿀 수 있는 ‘플로케’ 상태를 지속 구현해 양자기술 발전과 신소재 개발의 교두보를 마련한 조길영 포스텍 물리학과 교수가 이달의 과학기술인상 8월 수상자로 선정됐다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단은 3일 조 교수를 이달의 과학기술인상 8월 수상자로 선정했다고 밝혔다. 이달의 과학기술인상은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구자를 매월 1명 선정해 과기정통부 장관상과 상금 1000만원을 수여하는 시상이다. 

플로케 상태는 열이나 압력이 아닌 빛을 물질에 쪼이면 물질 내부의 전자와 빛이 양자역학적으로 결합한 상태를 뜻한다. 가설로만 존재하다 2013년 첫 관측되며 많은 과학자들이 플로케 상태 구현에 도전했다. 하지만 상태 지속시간이 250펨토초(1000조 분의 1초) 수준에 그쳐 활용이 힘들었다.

조 교수팀은 폴로케 상태를 25시간 지속하는 데 성공했다. 플로케 상태를 지속하는 데 가장 큰 어려움은 물질에 가해지는 빛으로 발생하는 발열이다. 연구팀은 플로케 상태의 미세한 신호를 측정할 수 있는 초전도-그래핀 소자 기술을 활용했다. 이 때문에 기존에 비해 상대적으로 세기가 약한 전기장을 활용했고 그만큼 발열이 적어졌다. 

또 연구팀은 마이크로파 세기를 조절해 플로케 상태에서 그래핀의 전자 구조를 조작하는 데 성공했다. 향후 차세대 양자기술과 신개념 반도체 개발에 활용이 가능할 것으로 평가받는다. 연구결과는 지난 3월 16일 국제학술지 네이처에 공개됐다.

조 교수는 “앞으로 빛의 편광과 주파수 변화에 따른 플로케 상태의 변화를 체계적으로 연구하겠다”며 “플로케 연구를 확장한 연구도 진행하겠다”고 밝혔다. 
 

[고재원 기자 jawon1212@donga.com]