부산대, 132억 원 투입 양자 포노닉스 연구센터 출범

과기정통부 선도연구센터 선정·7년간 연구
KAIST·GIST 등 8개 기관 공동 참여
포논 활용 정보 전달·열수송 기술 개발

11일 부산대학교 제1물리관에서 열린 '양자 포노닉스 연구센터' 개소식에서 참석자들이 기념 테이프를 자르고 있다. (사진=부산대 제공)

부산대학교가 고체 내부 원자들의 집단 진동을 활용해 에너지와 정보 전달 방식을 연구하는 차세대 양자기술 개발에 나섰다. 올해부터 7년간 총 132억 원 규모의 연구비를 바탕으로 새로운 소재와 소자 개발을 추진한다.

부산대는 11일 교내 제1물리관 대회의실에서 '양자 포노닉스 연구센터' 개소식을 열고 공동연구를 시작했다. 센터장은 이재광 부산대 물리학과 교수가 맡는다.

연구의 핵심인 '포논(phonon)'은 고체를 이루는 원자들이 집단적으로 진동하는 현상을 양자역학적으로 설명하는 단위다. 연구진은 포논의 움직임과 특성을 조절해 열에너지 전달 과정의 손실을 줄이고 양자상태를 빠르게 바꾸는 기술을 탐구한다.

센터는 과학기술정보통신부의 '2026년 선도연구센터(SRC)' 사업에 선정됐다. 전체 연구비 132억 원 가운데 국비는 약 126억 원이며, 나머지는 부산시와 부산대의 대응자금으로 구성된다.

부산대가 연구를 총괄하고 한국과학기술원(KAIST), 광주과학기술원(GIST), 연세대, 고등과학원(KIAS), 대구경북과학기술원(DGIST), 포항공대(POSTECH), 서울대가 함께 참여한다. 공동연구 기관은 부산대를 포함해 모두 8곳이다.

연구진은 포논의 위상과 카이랄성 등 물리적 특성을 분석하고 이를 조절하는 방법을 찾을 계획이다. 카이랄성은 구조나 움직임이 거울에 비친 모습과 겹치지 않는 성질을 뜻한다.

또한 AI 기반 계산 기법을 활용해 포논 관련 물성 자료를 모은 '포논 게놈(Genome)' 플랫폼을 마련한다. 축적된 정보를 토대로 새로운 양자 소재를 설계하고, 초고속 양자상태 제어와 열 손실을 줄이는 소자 개발로 연구 범위를 넓힐 예정이다.

이재광 센터장은 포논을 에너지와 정보 전달에 활용하는 새로운 연구 영역을 개척하고, 전자 중심 기술의 한계를 보완할 수 있는 양자기술의 가능성을 살펴보겠다고 밝혔다.

부산=김성욱 기자