전류 표준 정립할 단전자 펌프 소자 개발 <표준연>

한국표준과학연구원(KRISS)은 양자측정센터 배명호·김남 박사와 부산대학교 정윤철 교수 등이 암페어(A) 국제단위 재정의에 기초가 되는 단전자 펌프 소자를 개발했다고 26일 밝혔다.

이 연구결과는 측정분야 국제 학술지 메트롤로지아(MEtrologia) 2월호 온라인판에 실렸다.

연구팀은 전자 흐름 그 자체에 대한 연구를 통해 전류를 정의하는 데 역점을 뒀다.

이번에 개발된 단전자 펌프 소자는 전하를 띈 기본 입자인 전자를 외부 마이크로웨이브에 의해 주기적으로 발생시키는 소자다.

전류 양은 전자의 전하량과 발생빈도의 곱으로 구하는데, 전자를 발생시키는 단전자 펌프가 있으면 전류 단위인 암페어에 대한 새로운 표준 정립이 가능하다고 표준연은 설명했다.

또 연구팀은 이번 연구에서 양자점 포텐셜의 모양과 깊이를 조절, 0.1㎁의 전류불확도를 2ppm 수준까지 낮추는 데 성공했다.

이 수치는 양자점 포텐셜을 이용한 전류 발생·측정 분야에서 세계 최고 수준이라고 표준연은 전했다.

양자점 포텐셜 에너지의 깊이가 깊어지면, 단일 전자에 대한 정밀한 제어가 가능해져 미세한 수준의 전류를 더 정확하게 발생시킬 수 있다.

이번 연구 결과는 전기 단위 전체의 정밀도 향상에 기여, 양자정보통신 등 차세대 전략 기술 개발의 원천기술을 제공할 수 있을 것으로 연구진은 보고 있다.

배명호 KRISS 박사는 "현재 인류가 쓰고 있는 기본 단위체계는 과학기술이 발전할수록 새롭게 제정의되고 있지만, 암페어 재정의하기 위한 측정 기술 발전은 더뎠다"며 "단전자 펌프 소자가 새로운 전류 표준 소자로 국제사회에서 인정받을 수 있도록 정확도를 더 높이겠다"고 말했다.

soyun@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>