▲ 포스텍 노준석 교수

   
▲ 광주과학기술원 김민경 조교수

최근 차세대 고집적화를 구현하고자 미시적 공간에서 광자를 자유자재로 제어할 수 있는 소재, 즉 광결정(Photonic crystal)이 기존 광소자의 한계를 극복할 수 있는 대안으로 주목받고 있는 가운데 포스텍(포항공과대학교)연구팀이 광 결정 연구의 기초가 되는 계산 프로그램을 개발했다.

포스텍은 1일 기계공학과·화학공학과(노준석 교수)와 포스텍 출신 광주과학기술원 기계공학부 (김민경 조교수) 연구팀이 결합 쌍극자 모델 기반의 광 밴드 구조 계산 프로그램(CDPDS)을 개발에 성공하고 이를 온라인을 통해 무료로 배포했다고 밝혔다.

연구팀은 위상 광학 연구의 진입장벽을 낮추고자, 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 가지고 있으면서도 별도의 후처리 없이 이 모든 계산을 할 수 있는 프로그램을 개발했다.

연구팀에서 개발한 광 밴드 구조계산 프로그램(CDPDS)은 1차원·2차원 광 결정의 광 밴드 구조와 위상학적 상태 계산을 제공하고 있다.

뿐만 아니라 CDPDS 성능 테스트 결과 CDPDS는 광 결정을 이루는 기본 구조를 쌍극자로 근사하여 계산속도가 빠르다는 특징을 갖고 있으며, 컴퓨터 프로그래밍을 할 줄 모르는 비전문가들도 사용할 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스를 가지고 있으며, 다양한 빌트인 옵션들을 제공해 계산 편의성이 높다는 장점을 가지고 있다.

따라서 연구팀은 광 밴드 구조를 빨리 계산하거나 복잡한 시스템의 광 밴드 특성을 모델링 할 수 있는 토이 모델로 사용될 수 있을 것으로 전망했다.

이번 연구 성과는 최근 수리물리 및 컴퓨터공학 분야 권위지 컴퓨터 피직스 커뮤니케이션스에 게재됐으며, 연구는 포스코 산학연 융합연구소사업·과학기술정보통신부 한국연구재단 미래유망융합기술파이오니어사업·글로벌프론티어사업·중견연구자지원사업·미래연구실사업, 세종과학펠로십의 지원으로 수행됐다.
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