(왼쪽부터) 송석호 교수, 윤재웅 박사, 최영선 박사, 김건표 박사과정생

[대학저널 임지연 기자] 한양대학교(총장 이영무) 송석호 물리학과 교수 연구팀이 모든 광(光)통신 주파수 대역에서 작동이 가능한 광다이오드 소자를 개발했다.

새롭게 개발한 광다이오드는 향후 차세대 이통통신과 국가기간망 사업, 우주개발 분야에까지 활용할 수 있는 길을 텄다는 평가를 받고 있다. 송 교수팀의 연구결과는 과학 분야 세계 최고 권위지인 「네이처(Nature)」에 게재돼 오는 3일 출간된다.

송 교수팀이 개발한 신 개념 광다이오드는 ‘열린-양자역학(open quantum mechanics)’ 이론에 바탕을 두고 있다. ‘열린-양자역학계에서의 비대칭적 에너지 흐름’이라는 새로운 원리를 광소자 기술에 도입, 기존 기술의 단점인 에너지 손실 및 주파수 대역의 한계를 극복했다. 에너지 소모를 줄이고 처리 속도도 빨라 ‘꿈의 장치’로 불리는 광CPU(중앙처리장치) 제작도 가능하다는 것이다.

송 교수팀의 이번 연구는 나노기술(NT)과 정보통신기술(ICT)을 융합함으로써 고집적화된 광컴퓨터 및 광통신 회로망 구현의 핵심이 되는 ‘나노광소자 설계‧구현 기술’을 실용화할 수 있는 방향을 제시하고 있다는 점에서 기술적 가치가 높다.

또한 열린-양자역학 이론 및 수학적 대칭성‧특이성을 도입해 기존 물리적 한계를 극복하려는 시도와 더불어 열린-양자역학 이론을 실험적으로 검증하고 발전시키기 위한 광(光)과학 영역의 개척에 기여했다는 점에서 학문적 의미도 크다.

송 교수가 교신저자인 이번 연구는 한양대의 윤재웅·최영선 박사가 공동1저자로 참여했고, 캐나다 오타와대 연구팀이 함께 했다. 과학기술정보통신부가 시행하는 글로벌프런티어사업(파동에너지극한제어연구단), 기초연구사업(중견연구), 학문후속세대양성사업(대통령포닥펠로우십)이 이번 연구를 지원했다.