브라보 K-사이언티스트

나노구조로 빛을 제어하다

■ 박홍규/고려대학교 물리학과 교수

대한민국 과학을 이끌어가는 과학자들의 연구와 삶을 들여다보며 그들을 응원하는 <브라보 K-SCIENTIST>

쉰여섯 번째 주인공! 박홍규 박사

인류의 태동기부터 ‘광속’의 빛을 가두고 제어하는 것은 과학자들의 오랜 꿈이었다. 오늘의 주인공, 나노물리학자 박홍규 박사. 그는 나노거울을 이용해 빛을 가둬 높은 효율을 내는 레이저를 개발하고 있다. 레이저는 빛을 가두고 제어할 수 있는 장치로 광학에서 가장 복잡한 시스템이라고 일컬어지고 있다. 최근 박홍규 박사가 개발한 나노레이저는 기존과 달리 결함이 있어도 빛을 잘 모이게 할 수 있다는 점이 가장 큰 특징인데, 이 레이저는 기존에 비해 크기는 5배 이상 작으면서도 소모 전력은 80배 이상 낮아 나노 광학의 새로운 길을 개척했다는 평가를 받고 있다.

그는 2017년 실리콘 기판을 이용해 빛으로 동작하는 나노선 트랜지스터를 개발했다. 박홍규 박사가 개발한 트랜지스터는 머리카락처럼 생긴 나노선 제작 공정 중에 ‘특별한 방법’을 추가해 전류를 제어한다. 빛은 전류의 온-오프(ON-OFF)를 조정하는 스위치 역할을 하는 것이다. 연구팀의 발견은 차세대 컴퓨터로 각광받는 ‘광컴퓨터’의 가능성을 열 과학계를 놀라게 했다.

그밖에도 ‘양자암호통신’을 구현시킬 수 있는 단일광자원 검출에 성공하고 최근에는 ‘나노바이오’에 도전하는 등 세상에서 가장 빠른 빛을 이용해 ‘21세기 빛의 시대’의 주역이 된 박홍규 박사. 빛이 물질을 만나 여러 색을 나타내는 것처럼 다방면으로 스펙트럼을 넓히는 그의 이야기를 들여다보자.
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