금속-절연체 전이현상 규명 의미

한국전자통신연구원(ETRI) 기반연구소가 최근 규명한 `금속-절연체 전이(MIT)가설'은 지난 56년간 베일에 가려있던 현대물리학의 숙제를 세계 최초로 해결한 것으로 평가된다. 산화물 등 절연체에 미세한 전기충격을 가할 경우 전기가 흐를 수 있다는 가설을 실험을 통해 완성한 ETRI의 이번 성과는 특히 물리학의 발전 뿐만 아니라 새로운기능소자 개발과 응응분야 등을 개척, 우리나라의 신성장 산업분야를 탄생시킬 토대를 마련했다는 분석도 나오고 있다. 지난 1949년 노벨 물리학상 수상자인 모트 교수가 처음으로 제시한 MIT가설을실험 등을 통해 구체적으로 증명, 고온 초전도 현상과 거대 자기저항 현상, 반도체에서의 자기저항 현상 등 다양한 메카니즘 규명을 위한 단서를 제공했기 때문이다. 국내외 과학계 일각에서는 이번 연구성과에 대해 우리나라가 처음으로 노벨물리학상 후보를 탄생시켰다는 관측 마저 제기되는 등 때이른 낙관론이 확산되고 있다. 실제로 응용물리학 분야의 세계적인 권위지 `Applied Physics Letter'(2005.6)에 게재되는 등 유명 저널이 ETRI의 MIT기술연구 결과를 게재해 이같은 관측에 무게를 실어주고 있다. 국내 과학계는 이번 가설 규명으로 `금속-절연체 전이'라는 새로운 과학기술 영역을 열었고, 차세대 디스플레이와 차세대 반도체 등 기술응용 분야에서 커다란 진전이 이뤄질 것으로 기대하고 있다. MIT의 응용시장은 신호처리(DSP)와 디스플레이, 메모리, 광소자, 전지 및 RF 소자 등 전자소자의 전 분야에 망라돼 향후 꾸준한 원천기술 개발과 원천특허를 확보할 경우 1천억달러 이상의 세계시장을 선점할 수 있다는 전망도 나오고 있다. 특히 금속을 제어할 수 있는 트랜지스터와 차세대용 비휘발성 메모리, 금속 특성을 이용하는 태양전지 및 연료전지, 밀리미터파(THz-파) 통신용 광게이트(모듈레이터), 홀로그램, 임계온도 센서, 노이즈 제거소자 등에서 괄목할 만한 성과가 이뤄질 것으로 ETRI는 기대하고 있다. 나아가 21세기 최대 화두인 나노기술과 결합한 전자소자와 통신산업, 센서산업에도 크게 기여할 수 있을 것이라는 관측도 나오고 있다. 이를 위해 ETRI는 원천 및 응용특허 16건을 국내외 출원하는 등 관련특허가 지속적으로 늘어날 것으로 보인다. 하지만 아직 이론규명 수준에 그친 만큼 본격적인 상용화를 위해서는 아직도 갈길이 멀다는게 대체적인 관측이다. MIT 원천기술 및 응용소자는 세계적으로 원천 기초기술인 만큼 이를 응용한 기술 및 제품 개발을 위한 국제표준화 논의가 전혀 이뤄지지 않았기 때문이다. 따라서 세계시장 선점을 위해서는 업계와 학계를 망라하는 국가 차원의 표준화선도 노력 등 측면 지원이 뒤따라야 한다는 주문도 이어지고 있다. (서울=연합뉴스) 김권용기자