경희대 물리학과 손석균 교수팀, 국가 전략형 ‘퀀텀플랫폼-양자공동연구실(JQL)’ 신규 과제 선정

▲경희대 물리학과 손석균 교수 연구팀이 국가 핵심 연구개발 사업인 '2025년도 퀀텀(양자)플랫폼-양자공동연구실(Joint Quantum Lab, JQL)' 신규 과제에 선정돼 'Quantum Point Contact(QPC) 기반 고정밀 양자신호 검출 및 양자센싱 기술'을 개발한다.

경희대학교(총장 김진상)는 물리학과 손석균 교수 연구팀이 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 주관하는 국가 핵심 연구개발 사업 '2025년도 퀀텀(양자)플랫폼-양자공동연구실(Join Quantum Lab, JQL)' 신규 과제에 선정됐다고 27일 밝혔다.

손석균 교수팀은 이번 사업을 통해 'Quantum Point Contact(QPC) 기반 고정밀 양자신호 검출 및 양자센싱 기술' 개발에 나선다. 이 연구는 이차원 물질 기반 양자점에서 발생하는 전하–광자 상호작용을 정밀 제어하고, 극저온 4K 이상의 환경에서도 안정적으로 작동하는 양자센서 플랫폼을 구축하는 것이 목표다.

전국 5개 연구실만 선정된 국가 전략형 사업

이번 JQL 사업은 양자 통신·센싱·프로세서·광원 등 핵심 분야에서 원천기술을 보유한 연구팀만 참여할 수 있는 국가 전략 프로그램으로, 전국에서 단 5개 연구실만 선정될 정도로 경쟁이 치열했다.

손 교수팀은 이 중 양자신호 검출 및 양자센싱 분야를 대표하는 연구실로 이름을 올렸으며, 고감도 양자센싱 원천기술 확보를 위한 국내 대학 주도 연구의 중심 거점 역할을 맡게 된다. 특히 경희대 '양자물질 글로벌 연구센터'는 최근 다양한 국제공동연구와 외부 양자 과제를 지속적으로 수행하고 있어, 이번 선정은 경희대가 국내 양자 연구 생태계에서 핵심 협력 기관으로 자리매김하고 있음을 보여주는 성과로 평가된다.

이번 과제는 경희대가 주관기관으로 참여하고, 한국과학기술연구원(KIST)이 보유한 국가 양자기술 인프라 및 측정 플랫폼을 공동 활용하는 '국가 공동연구형' 프로그램이다. 대학–출연연–기업 간의 연구 역량을 통합해 국내 양자기술의 자립화 및 산업 전환(Quantum Integration)을 촉진하는 것이 목적이다.

JQL은 특정 기관 중심이 아닌 개방형 협력(Open-Lab Model) 구조로 운영된다. 참여 연구실들이 양자소재–소자–시스템–응용을 잇는 전주기 연구 생태계를 구축하며 상호 보완적인 역할을 수행한다. 손 교수팀은 KIST의 첨단 양자 측정 인프라에 경희대의 2차원 물질 기반 양자소자 기술을 결합해 고감도 양자신호 검출 플랫폼을 실증할 예정이다.

초저온 한계 넘어서는 차세대 양자센싱 기술 개발

양자센싱 기술은 극미세한 자기장·전기장·광자 변화까지 탐지할 수 있는 차세대 계측 분야로, 국방·의료·보안·통신 등 다양한 산업에서 폭넓게 활용될 전망이다.

그동안 초전도 기반 검출기의 경우 극저온(1K 이하) 환경에서만 안정적으로 작동하는 한계가 있었다. 손석균 교수팀은 이에 대해 QPC 기반 반도체 구조를 활용해 더 높은 온도에서도 정밀한 신호 검출을 구현하는 비초전도형 양자센서 개발을 추진한다. 이를 통해 단일광자 수준의 신호까지 계수 가능한 고감도 검출 기술을 확보하는 것이 목표다.

이번 공동연구에는 그래핀 발견으로 노벨물리학상을 수상한 석학으로 잘 알려진 콘스탄틴 노보셀로프(Konstantin Novoselov) Eminent Scholar(ES) 연구팀이 참여한다. 경희대는 싱가포르국립대와의 협력을 바탕으로 2차원 양자소재의 성장–소자 제작–양자측정에 이르는 전주기 국제공동연구 체제를 구축할 계획이다. 또한 경희대–KIST–싱가포르국립대 간 연구자 상호 파견 및 오픈랩 프로그램을 강화해 지속 가능한 글로벌 협력 기반을 마련한다.

손석균 교수는 “이번 과제는 단순한 소자 성능 향상을 넘어, 국가 전략기술 분야에서 경희대가 글로벌 협력형 연구 거점으로 발전하는 중요한 계기가 될 것"이라며 “경희대 양자물질 글로벌 연구센터의 연구부센터장으로서 양자소재–소자–측정 기술의 실용화와 고도화를 선도하고, 국가 양자 연구 생태계 발전에 기여하겠다"고 말했다.

송기우 기자 kwsong@ekn.kr