(서울=뉴스1) 김정현 기자 = 오준학 서울대 화학생물공학부 교수가 4월 '이달의 과학기술인상' 수상자로 선정됐다.
과학기술정보통신부와 한국연구재단은 2일 "오 교수는 세계적으로 태동기에 있는 키랄 유기 광전자 소재 및 소자 개발을 통해 차세대 광학 센서 및 광통신 기술의 실용화 가능성을 앞당겼다"고 발표했다.
키랄성은 오른손과 왼손처럼 같은 모양을 가지지만 서로 겹쳐지지 않는 비대칭성을 의미한다. 키랄성을 가진 물질 중에서 빛과 전자의 성질을 조절할 수 있는 물질을 '키랄성 광전자 소재'라 한다.
키랄성 광전자 소재는 특정한 방향으로 회전하는 빛(원편광)을 감지하거나 방출할 수 있어 정밀한 빛 제어가 가능하다. 이에 3D 디스플레이, 가상 현실, 초정밀 센서, 바이오 이미징, 양자 계산 등 다양한 첨단 분야에서 활용 가능성이 발견돼 관련 연구가 활발하다.
다만 현재까지 보고된 키랄성 소재는 원편광 감지력이 낮고 복잡한 제작공정으로 비용이 높은 단점이 있었다.
오 교수는 이같은 한계를 극복하기 위해 초분자 키랄성 개념을 최초로 유기 광전자 소자에 도입했다. 오 교수는 간단한 용액 공정으로 키랄성 물질(도펀트)을 고분자 반도체에 추가하고, 이를 이용해 나선형 구조의 초분자체를 형성하는 혁신적인 방법을 개발했다.
또 나선형 고분자 초분자체를 이용해 빛의 입사각과 관계없이 원편광뿐만 아니라 타원편광도 정밀하게 감지할 수 있는 세계 최고 수준의 센서를 개발했다. 나아가 이 센서를 활용해 차세대 광통신 시스템의 초기 모델과 실시간 원편광 감지 및 이미징 시스템도 구현했다.
과기정통부와 연구재단의 중견연구사업과 기초연구실 지원사업, 삼성전자 미래기술육성재단 등을 통해 추진된 이번 연구 성과는 국제학술지 네이처(Nature)지에 지난 2023년 5월 게재됐다.
오 교수는 "이번 연구는 기초과학과 응용기술이 융합된 성격이 강해 학제 및 연구팀 간 협업이 핵심요소였다"며 "학문적 발전뿐만 아니라 산업적 응용을 통해 실제 기술로 연결될 때 연구의 가치와 의미가 더욱 커진다는 것을 느꼈다"고 말했다.
한편 과기정통부와 연구재단은 매달 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 1명씩 '이달의 과학기술인상'에 선정해 과기정통부 장관상과 상금 1000만 원을 수여한다.
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