과학기술정보통신부와 한국연구재단(이사장 이광복)은 이달의 과학기술인상 8월 수상자로 조길영 포항공대(포스텍) 물리학과 교수를 선정했다고 3일 밝혔다.
조 교수는 빛을 이용해 고체 물질의 전기적·광학적·양자역학적 특성을 자유자재로 바꿀 수 있는 플로케(Floquet) 상태를 지속 구현하는 데 성공해 양자 기술 발전과 신소재 개발 교두보를 마련한 공로를 인정받았다.
과학계에서는 열, 압력 등 방식이 아닌 빛을 물질에 쪼이면 물질 내부 전자와 빛이 양자역학적으로 결합한 상태인 플로케 상태가 될 수 있다는 가설을 제시, 2013년 처음 관측된 바 있다.
이후 플로케 상태 구현 관련 연구가 여러 번 진행됐지만, 지금까지 구현된 플로케 상태는 250펨토초 수준에 그쳤다. 이에 따라 플로케 상태는 존재 여부만 확인된 채 특성과 활용 연구는 미진했다.
조 교수는 연구팀과 함께 플로케 상태 미세한 신호를 측정할 수 있는 초전도-그래핀 소자 기술을 활용, 상대적으로 세기가 약한 마이크로파를 이용해 플로케 상태를 구현해 빛으로 인한 발열 문제를 해결했다. 이를 통해 기존 플로케 상태 지속 시간을 25시간 이상 지속하는 데 성공했다.
또 마이크로파 세기를 조절해 그래핀 전자 구조를 조작할 수 있음을 확인했다. 관련 연구 성과는 지난 3월 16일 국제 학술지 네이처(Nature)에 게재됐다.
조 교수는 “플로케 연구를 확장해 완전히 새로운 개념의 비평형 양자 상태 구현 연구를 진행할 계획”이라고 말했다.
이인희기자 leeih@etnews.com
