경희대 물리학과 공동 연구팀, 과기정통부 소재글로벌영커넥트 사업 선정

물리학과 최준호 교수

경희대학교(총장 김진상) 물리학과 최준호 교수가 참여하는 연구팀(주관: 한국과학기술연구원/배수강 책임연구원)이 과학기술정보통신부가 지원하는 소재글로벌영커넥트 사업에 선정됐다. 연구팀은 ‘양자 메모리 구현을 위한 대면적/고품질 반데르발스 소재 및 비틀림 제어 기술 개발’ 연구를 기획했다. 사업 선정으로 오는 2027년까지 약 35억 원을 지원받는다.

사업팀이 선정된 소재글로벌영커넥트 사업은 신진 연구자(만 40세 이하 또는 박사학위 취득 후 7년 이내)가 주도적으로 연구를 수행하는 과제다. 국가전략기술 분야의 미래소재 연구를 지원해 기술 난제를 해결하고, 신진 연구자의 리더십 향상과 글로벌 네트워크 확대를 돕는 프로젝트다. 경희대에서는 최준호 교수가 연구 책임자를 맡고 손석균 교수가 참여한다.

연구팀은 양자컴퓨팅 플랫폼 기술 중 중요하게 여겨지는 ‘양자 잡음(Quantum Noise)’이 최소화된 양자메모리 구현을 위해 비틀린 2차원 반데르발스 소재 개발을 목표로 한다. 양자 잡음은 양자 시스템에서 발생하는 불확실성과 무작위성을 의미한다. 양자 역학의 본질적 특성인데 측정 과정에서 나타나는 잡음이다. 시스템의 상태 측정을 방해해 양자컴퓨팅과 양자 통신 등 다양한 응용 분야에서 이를 줄이기 위해 다양한 오류 수정 코드와 잡음 저감 기술을 연구하고 있다.

‘반데르발스 소재’는 원자나 분자 사이에 작용한 약한 발데르발스 힘(Van der Waals force)에 의해 결합된 소재를 의미한다. 이 힘은 전기적으로 중성인 원자나 분자 사이에 발생하는 미세한 인력이다. 그래핀이 대표적이다. 두께가 얇고 기계적 강도가 높으며 전도성이 높고 투명해 다양한 분야에서 활용을 시도하고 있다.

연구팀은 2단계로 나눠 연구를 수행한다. 1단계는 양자메모리 구현을 위한 대면적/고품질 반데르발스 소재 및 비틀림 제어 기술 확보를 위한 단계다. 2단계에서는 위상 양자메모리 구현을 위한 대면적·고품질 비틀린 2차원 반데르발스 소재 및 소자 최적화를 진행한다.

연구팀은 이번 사업을 통해 기술적, 경제적, 산업적 효과 획득을 기대한다. 양자 과학기술의 경우, 개발을 선도한 국가나 개인에 기술이 종속될 확률이 높다. 이 기술은 향후 오류를 줄인 양자 컴퓨터 구현을 위한 양자 소재 개발에 활용될 수 있고, 고전적 계측 한계를 넘어선 민감도와 해상도를 가진 신소재 발굴연구의 기술적 발전도 유도할 수 있다. 기술 종속성이 높은 분야이기에 관련 분야의 다양한 비즈니스 모델과 서비스 창출에의 활용 가능성도 높다.

최준호 교수는 “전 세계적으로 양자 과학기술에 대한 경쟁이 심화하고, 국가적으로도 양자 과학 분야에 관심이 높다. 이번 사업 선정은 세계적 양자 분야 과학기술 확보와 양자 분야 차세대 리더 성장을 위한 연구 환경 조성에 유리한 위치를 경희대학교 물리학과가 선점한 것이다”라며 사업 선정의 의미를 설명했다.

온라인 중앙일보