국내 연구진 물질의 입자-파동성 발현 원인 규명

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

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.