4월 이달의 과기인 ‘차세대 광통신 선구자’ 오준학 서울대 교수

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이달의 과기인상에 오준학 서울대 화학생물공학부 교수 선정
키랄성 유기 광전자 소재 등 개발…광통신 기술 상용화 기반 마련

차세대 광통신 기술의 상용화 기반을 마련한 연구자가 이달의 과학기술인으로 선정됐다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단은 이달의 과학기술인상 4월 수상자로 오준학 서울대 화학생물공학부 교수를 선정했다고 2일 밝혔다.

오 교수는 세계적으로 태동기에 있는 키랄 유기광전자 소재 및 소자 개발을 통해 차세대 광학 센서 및 광통신 기술의 실용화 가능성을 높인 공로를 인정받았다.

키랄성은 오른손과 왼손처럼 같은 모양을 가지지만 서로 겹쳐지지 않는 비대칭성을 뜻한다. 키랄성을 가진 물질 중에서도 빛과 전자의 성질을 조절할 수 있는 키랄성 광전자 소재는 특정 방향으로 회전하는 빛(원편광)을 감지하거나 방출할 수 있어 정밀한 빛 제어가 가능하다.

기존의 원편광 제어 기술은 편광판이나 위상지연판 같은 별도 장치가 필요해 소자를 작게 만들기 어려웠다. 키랄 광전자 기술은 3D 디스플레이나 가상 현실, 초정밀 센서 등 다양한 활용이 가능할 것으로 기대돼 주목받고 있으나, 아직 원편광 감지력이 낮고 제작공정도 복잡해 비용이 많이 드는 단점이 있었다.

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오 교수팀은 두 개 이상 분자가 약한 힘으로 모여 더 큰 구조와 성질을 만드는 ‘초분자’ 키랄성 개념을 최초로 유기 광전자 소재에 도입했다. 간단한 용액 공정으로 키랄성 물질을 고분자 반도체에 추가하고, 이를 통해 나선형 구조 초분자체를 만드는 혁신적인 방법을 개발한 것이다.

연구팀은 이를 이용해 빛의 입사각과 관계없이 원편광뿐만 아니라 전자기장이 타원 형태로 회전하는 타원편광도 정밀 감지할 수 있는 센서를 개발하는 데 성공했다. 또 이를 활용해 차세대 광통신 시스템 초기모델과 실시간 원편광 감지 및 이미징 시스템도 구현했다.

과기정통부와 연구재단, 삼성전자 미래기술육성재단 등을 통해 추진된 이번 연구 성과는 지난 2023년 5월 국제학술지 ‘네이처’에 실렸다.

오 교수는 "이번 연구는 기초과학과 응용기술이 융합된 성격이 강해 학제 및 연구팀 간 협업이 핵심요소였다"며 "학문적 발전뿐 아니라 산업적 응용을 통해 실제 기술로 연결될 때 연구의 가치와 의미가 더욱 커진다는 것을 느꼈다"고 말했다.

이달의 과학기술인상은 우수한 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매달 한 명씩 선정하는 상이다. 선정된 연구개발자는 과기정통부 장관상과 상금 1000만 원을 받는다.

구혁 기자