지난달 18일, 우리대학에서 양자 각운동량 동역학 연구센터(이하 양자각운동량동역학센터) 개소식이 개최됐다. 양자각운동량동역학센터는 지난해 과학기술정보통신부(이하 과기정통부)가 연평균 14억~20억 원 규모로 7년간 지원하는 글로벌 선도연구센터 사업(이학 분야)에 선정된 바 있다. 글로벌 선도연구센터 사업은 1990년부터 과기정통부가 우수한 연구 집단을 지원하는 중규모 공동연구 사업으로, 10인 내외의 연구자를 지원한다. 개소식에는 한국연구재단 안태규 자연과학단장, 우리대학 김성근 총장을 비롯한 100여 명의 관계자가 참석해 연구센터의 비전과 향후 계획을 발표하는 시간을 가졌다.

양자 각운동량은 입자 운동과 무관한 각운동량으로, 양자역학에서 주로 사용되는 개념이다. 이는 △입자의 회전에 의한 궤도 각운동량 △입자에 내재된 스핀 각운동량 △이 둘의 합인 총 각운동량으로 구성된다. 양자 각운동량은 양자컴퓨터와 같은 양자 기술을 개발하는 과정에서 핵심적인 기술로 사용되고 있다. 이에 연구센터는 고체 물질이 내부에서 양자 각운동량을 가질 때 그 메커니즘을 심층적으로 규명하는 연구를 진행한다. 이어 혁신적인 양자 물질을 구현하고 양자 각운동량을 관측하는 기술을 개발할 예정이다. 특히 스핀 전류를 이용하는 스핀트로닉스, 전자의 궤도 각운동량을 이용하는 오비트로닉스와 같은 연구를 통해 초고속·초고집적 반도체 등 차세대 정보 소자로 쓰일 수 있는 양자 기술의 응용 가능성을 탐색할 계획이다.

양자각운동량동역학센터는 물질의 양자 각운동량 특성을 체계적으로 탐구하고 기존 정보 소자의 한계를 극복하는 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대된다. 연구센터에는 △KAIST △연세대 △표준과학연구원 등 국내 유수 기관이 공동으로 참여한다. 개소식에 참석한 한국연구재단 안태규 자연과학단장은 “국가 지원을 받은 선도연구센터들이 과학기술 발전에 기여해왔다”라며 “체계적인 연구를 통해 양자 기술 혁신을 이끌기를 바란다”라고 전했다. 또한 우리대학 이현우 센터장은 “각운동량 연구를 심화해 새로운 개념적 틀을 마련하고 궁극적으로 정보 소자 기술 개발 등 응용 연구로 확장할 계획이다”라고 밝혔다.