'금속-절연체 전이 가설' 세계 첫 규명

ETRI 김현탁 박사팀...나노 소자 개발 응용 길 열려

산화물 등 절연체에 미세충격을 가해 전기가 흐를 수 있도록 하는 가설이 세계 최초로 국내 연구진에 의해 실험으로 입증돼 반도체이후 나노 소자 개발 등에 응용, 상용화할 수 있는 길이 열렸다.

이번 가설 규명은 차세대 디스플레이·메모리, 광소자, 열감지 센서 등 광범위한 분야에 적용돼 약 1천억달러(한화 약 100조원)로 추정되는 세계시장을 선점할 수있을 것으로 보인다.

한국전자통신연구원(ETRI) 기반기술연구소 김현탁 박사팀은 전자가 한 방향으로흐르지 못해 전류가 통하지 않는 부도체(바나듐옥사이드)에 전압 충격을 가해 전류가 흐르도록 하는 '금속-절연체 전이(MIT)가설'을 세계 최초로 규명하는데 성공했다고 1일 밝혔다.

이번 규명은 지난 1949년 영국 케임브리지대학의 노벨물리학상 수상자 N.T 모트(Mott) 교수가 제시한 가설을 56년만에 원리와 실험으로 완성한 것으로, 지난해 5월응용물리학 분야의 세계적인 권위지 'New Journal of Physics'에 실린 데 이어 올해6월 'Applied Physics Letter'에 게재됐다.

ETRI는 '금속-절연체 전이이론' 규명에 따라 국내외에 16건의 핵심 원천특허를출원, 이 중 3개가 등록되는 등 차세대 성장동력원으로 기능할 수 있을 것이라고 전망했다.

김 박사팀은 "모트 교수의 가설을 확인하기 위해 세계적으로 여러 차례 실험이실시됐으나 전압의 세기 조절이 어렵고, 실험대상 부도체가 녹아내리는 등의 구조변화가 수반돼 실패했다"면서 그러나 "연구팀은 구조변화 없이 전압을 안정적으로 조절할 수 있는 이번 기술을 이론과 실험으로 완성하는 개가를 올렸다"고 설명했다.

연합뉴스