국내 기술의 발전으로 전자제품뿐만이 아닌 다양한 분야에도 활용되고 있는 반도체. 우리학교 조신흠(화학공학) 교수가 이러한 반도체 기술의 새로운 도약에 기여했다. 미국 오크리지 연구소와 협력해 ‘빛과 상호작용할 수 있는 초소형 반도체 나노큐브 정밀 조각 기술(이하 나노큐브 정밀 조각 기술)’을 구현한 조신흠 교수를 만나 이야기를 나눠보았다.

● 새로운 기술 구현에 대해 말하다

우선 학교에 부임한 지 얼마 되지 않았는데, 이러한 연구 성과를 얻을 수 있게 돼 기쁩니다. 나노큐브 정밀 조각 기술은 자가 조립이 가능한 나노큐브를 활용해 빛을 좁은 틈에 구속하여 더 세밀한 규모로 나노큐브를 조각할 수 있는 기술입니다. 현재 산업체에서 사용하는 EUV 반도체 기술로는 4나노미터 규모까지 조각이 가능하지만, 이 기술로는 더 세밀한 1나노미터 규모까지 조각할 수 있습니다. 또한 현재 반도체는 대부분 전자로 구동되는데, 이 기술을 활용하면 향후 빛으로 구동하는 광학 반도체를 연구하는 데 한 걸음 더 나아갈 수 있습니다.

● 연구를 시작하게 된 계기는

학교에 부임하기 전 삼성전자 반도체 연구소에 근무하면서 차세대 반도체를 개발하는 데 힘썼습니다. 앞서 말씀드린 것처럼 현재 대부분의 반도체는 전자로 구동하는 방식인데, 1나노미터 미만 규모까지 접근하기가 힘듭니다. 이를 해결하기 위해 현재 과학자들은 다양한 방법을 찾고 있습니다. 양자 컴퓨팅이나 광학 반도체 등이 바로 그것인데, 이번 연구는 향후 광학 반도체의 원천 기술이 될 수 있을 것 같아 시작하게 됐습니다. 

● 연구를 진행하면서 어려웠던 점은

코로나라는 어려운 상황 속에서 실험을 원활하게 진행하는 것이 무척 힘들었습니다. 이번 연구는 미국 오크리지 연구소와 함께 진행했는데, 학생들도 학교에 나오지 못한 채 비대면 강의를 들어야 했던 것처럼 저희도 연구 과정에서 많은 어려움이 있었습니다. 그 속에서도 오크리지 연구소와 국내 팀원들 간의 협력을 통해 비대면 방식으로 연구를 지속할 수 있었습니다.

● 앞으로의 연구 계획은

새로운 기술 구현에 성공했지만 이제 시작일 뿐이라고 생각합니다. 학교에 부임한 이후 반도체형 나노입자를 활용한 에너지 효율 연구에 관심을 가져왔습니다. 예를 들어 태양열을 차단하는 ‘스마트 윈도우’ 등 나노입자를 건축재에 활용해 에너지 효율을 높이는 방안을 생각 중입니다. 이를 위해 펀딩을 준비하는 등 연구 추진에 힘쓰고 있습니다.

● 학생들에게 전하는 말

현대 사회에서 혼자 할 수 있는 것은 없습니다. 과거에는 천재 한 명이 기술을 만들었지만 복잡한 현대 사회에서 하나의 연구가 성공하려면 많은 사람의 노력이 필요합니다. 이번 연구에서도 연구자들 간의 협력이 중요한 역할을 했습니다. 우리 학생들이 이 사실을 기억하여, 타인과 교류하는 경험을 많이 쌓고 동료와 협력하는 자세를 가지길 바랍니다.