'장벽 통과하는 입자 현상' 이승훈 박사 국제연구팀 규명

'장벽 통과하는 입자 현상' 이승훈 박사 국제연구팀 규명
메릴랜드 대학 국제연구팀 참여…네이처 표지 논문 선정
특이 초전도체로 '클라인 터널링' 현상 규명


(부산=연합뉴스) 차근호 기자 = 한국인 이승훈 박사가 참여한 국제 공동연구팀이 입자가 장벽을 만나더라도 튕겨 나오지 않고 오히려 장벽이 없는 것처럼 통과해 버리는 현상을 관찰한 연구 결과가 세계적인 국제학술지 '네이처' 표지 논문에 선정됐다.
이 연구 결과는 4차 산업혁명 핵심 기술인 양자 정보 소자, 양자 센서 등 다양한 소자에 활용될 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.
부산대학교는 동문인 이승훈 박사가 참여한 미국 메릴랜드대학 국제연구팀 연구 논문이 네이처지에 20일 발표됨과 동시에 해당 호의 표지 논문으로 선정됐다고 밝혔다.
해당 논문은 '클라인 터널링'(Klein tunneling) 혹은 '클라인 모순'(Klein paradox)으로 알려진 현상을 보고한 것이다.
클라인 모순은 1929년 스웨덴 물리학자 오스카 클라인이 이론적으로 예측한 현상이다.
일반적인 물리법칙이 적용되는 세상에서는 입자가 장벽을 만나면 튕겨 나온다.
하지만 상대성 이론이 적용된 양자역학에서는 입자가 통과할 수도 있다.
상대성 이론은 시간과 공간이 관측자에 따라 상대적이라는 아인슈타인의 이론이다.

연구팀은 이 현상을 관찰하기 위해 붕소 화합물 계열의 위상절연체와 초전도체 이중 층 구조의 얇은 막을 제작해 상대론적 양자역학이 적용되는 특이한 초전도 특성을 구현했다.
이 박사는 "클라인 모순 현상은 장벽을 없애 버리는 것과 동일하다"면서 "이 현상을 잘 활용하면, 개별 소자들의 동일성이 매우 중요한 전자 부품 개발에 혁신을 가져올 것"이라고 밝혔다.
이 박사는 부산대 나노과학기술대학에서 학사·석사·박사 과정을 모두 마치고, 고려대 기초과학연구소를 거쳐 현재 미국 메릴랜드 대학 신소재공학과에서 박사 후 연구원으로 근무하고 있다.
이 박사는 국제저명학술지(SCI) 논문 45편을 출판했고, 20여 건의 국제 학술 발표 등 활발한 연구 활동을 펼치고 있다.
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