국내 연구진 물질의 입자-파동성 발현 원인 규명

포스텍 이후종·부산대 정윤철 교수팀, '네이처 피직스' 온라인판 통해 발

▲사진 왼쪽부터 이후종 교수, 정윤철 교수, 강기천 교수

물질의 입자성과 파동성의 발현 여부를 결정짓는 물리학의 기본원리가 국내 대학 공동연구팀에 의해 규명됐다.

포스텍 물리학과 이후종 교수와 부산대 물리학과 정윤철 교수 공동연구팀은 그동안 물리학적으로 많은 연구자가 고민해 온 물질의 입자성과 파동성 발현 원인을 규명하는 데 성공했다고 4일 밝혔다. 이 연구결과는 세계적 과학저널인 '네이처' 자매지인 '네이처 피직스' 3일자 온라인판을 통해 발표됐다.

이에 따라 연구팀은 반도체 나노소자 제작 공정을 이용, 환형(環形) 구조의 전자간섭계를 제작해 이 구조를 통과하는 전자의 간섭현상을 관측하는 실험을 통해 전자가 파동성과 입자성 중 어느 특성을 나타낼지는 '간섭계 내부의 전자경로 정보를 얻을 수 있는 지의 여부에 달려 있다.'는 사실을 밝혀냈다.

포스텍은 이 연구가 물리학계에서 지금까지 벌여온 '물질의 입자성 혹은 파동성 발현의 원인'에 대한 논란에 종지부를 찍을 수 있는 탁월한 성과라고 설명했다. 특히 이 연구는 전남대 강기천 교수가 이론을 제안하고 이후종·정윤철 교수가 연구책임을 맡아 모든 과정이 국내 연구진에 의해 주도적으로 이뤄졌다는 데 의미가 있는 것으로 평가되고 있다.

포항·박정출기자 jcpark@msnet.co.kr

▶전자간섭계(電子干涉計·electron interferometer)= 동일한 전자원(electron source)에서 나오는 전자의 파동(electron wave)을 두 갈래로 나눠 위상(phase) 차이가 생기도록 한 후 갈라진 전자파동이 다시 만났을 때 일어나는 간섭현상을 관측하는 장치.

▶간섭현상= 두 개의 파동이 한 점에서 만나 서로 합해지거나 상쇄됨으로써 파동의 진폭이 강화되거나 약화하는 현상.