★2024 신설★ 기초과학부터 반도체·이차전지 트랙까지 아우르는 에너지학과 등장! 사실 신설학과가 아니라는데?

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차세대 양자 반도체에서 나타나는 '이상한 전기 흐름' 원인 규명

충남대·성균관대 공동연구팀 2차원 반도체 소재별 비페르미 액체 발생 원리 달라 (대전=뉴스1) 박찬수 기자 = 충남대학교와 성균관대학교 공동연구팀이 차세대 2차원 반도체에서 나타나는 '이상한 전기 흐름'의 원인이 소재에 따라 다르다는 사실을 밝혀냈다. 충남대는 신소재공학과 최민섭 교수 연구팀이 성균관대 나노과학기술학과 유원종 교수, 에너지과학과 송승욱 교수 연구팀과 공동으로 PdSe₂, WSe₂, MoS₂ 등 대표적인 2차원 전이금속 칼코겐화합물(TMD)의 전기 전도 특성을 비교·분석해 비페르미 액체 현상의 미시적 원인을 규명했다고 10일 밝혔다. 이번 연구 결과는 나노과학·재료 분야 국제학술지 'ACS Nano'에 게재됐다. 최 교수와 유 교수, 송 교수가 공동 교신저자로, 성균관대 박사후연구원으로 재직했던 Nasir Ali 박사(현 NTT Research)가 제1저자로 참여했다. 비페르미 액체(Non-Fermi Liquid)는 금속 속 전자의 일반적인 움직임을 설명하는 페르미 액체 이론으로 설명되지 않는 비정상적인 전자 거동을 보이는 상태다. 금속 속 전자는 온도가 낮아질수록 일정한 규칙에 따라 움직이고 전기저항도 이에 맞춰 변화하는데, 이러한 전자의 거동은 페르미 액체 이론으로 설명된다. 그러나 물질이 전기를 잘 흐르는 상태와 그렇지 않은 상태의 경계인 양자 임계점 부근에서는 이러한 규칙이 깨지는 비페르미 액체 현상이 나타난다. 비페르미 액체 현상은 고온 초전도체 등 다양한 양자 물질에서 관측돼 왔지만, 전자 사이의 강한 상호작용 때문인지 물질 내부의 불순물과 결함 등 무질서 때문인지는 오랫동안 논쟁이 이어져 왔다. 공동연구팀은 2차원 전이금속 칼코겐화합물을 대상으로 전자 간 쿨롱 상호작용과 재료 내부 무질서의 영향을 체계적으로 비교·분석했다. 그 결과 겉으로는 유사한 비페르미 액체 거동이 나타나더라도 발생 원인은 소재에 따라 다를 수 있음을 확인했다. 연구 결과 PdSe₂에서는 재료 내부의 무질서가 비페르미 액체 특성을 주도하는 반면 WSe₂와 MoS₂에서는 강한 전자 상호작용이 양자 임계 현상을 지배하는 것으로 나타났다. 같은 비페르미 액체 거동이라도 소재에 따라 서로 다른 전도 메커니즘이 작용한다는 점을 실험적으로 입증한 것이다. 연구팀은 양자 임계 스케일링 분석을 통해 소재별로 서로 다른 보편성을 갖는다는 점도 확인했다. 이에 따라 2차원 반도체의 양자 임계 현상을 하나의 메커니즘으로 설명하기보다는 전자 상호작용과 무질서의 상대적인 영향에 따라 서로 다른 물리적 기원이 존재하는 것으로 분석했다. 최민섭 교수는 "이번 연구는 2차원 반도체에서 양자 임계 현상의 미시적 기원을 규명함으로써 오랫동안 해결되지 않았던 비페르미 액체 전도 메커니즘을 이해할 수 있는 중요한 단서를 제시했다"며 "향후 차세대 양자 반도체와 인공지능 반도체 소재 개발의 새로운 방향을 제시할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다. 한편 이번 연구는 한국연구재단 기초연구사업과 산업통상자원부 국가표준기술력향상사업, 기초과학연구원(IBS)의 지원을 받아 수행됐다. pcs4200@news1.kr

에너지학과, WAVE 국제 공동강의로 세계적 석학들과 학술 교류

에너지학과(학과장 최경민 교수)는 2026년 1학기 WAVE 국제 공동강의로 운영된 정소희 교수의 「에너지무기화학(Inorganic Material Chemistry for Energy Science)」 강의를 통해 세계적 석학들과의 학술 교류 기회를 마련했다. 본교 자연과학캠퍼스 N센터에서 진행된 이번 강의에서는 무기화학 이론 수업과 함께 해외 석학인 Maksym Kovalenko(ETH Zurich), Zeger Hens(Ghent University), Cherie R. Kagan(University of Pennsylvania), Christopher B. Murray(University of Pennsylvania) 교수를 초청해 지난 4월부터 6월까지 총 3회에 걸쳐 세미나를 개최했다. 이를 통해 에너지학과 학부생들은 관련 분야의 최신 연구 동향을 접하고, 수업에서 배운 무기화학 이론과 개념이 실제 연구에서 어떻게 활용되는지 확인할 수 있었다. 또한 석학들의 연구 경험과 진로에 관한 조언을 들으며 향후 진로와 연구 방향을 탐색하는 시간도 가졌다. 이번 강의는 본교가 2026년 새롭게 개설한 WAVE 국제 공동강의의 일환으로 진행되었다. WAVE 국제 공동강의는 해외 대학 및 연구자와의 공동강의를 기반으로 학생들이 수업에서 학습한 개념을 실제 연구 사례와 연결해 이해하고, 글로벌 관점에서 전공 역량을 강화할 수 있도록 운영되는 학부 교과목이다. 이를 통해 학생들은 해외 석학들과 직접 교류하며 전공 지식을 확장하고 국제적 연구 흐름을 접할 수 있는 배움의 기회를 얻고 있다. 세미나 이후에는 학생들과 석학 간의 활발한 질의응답과 교류가 이어졌다. 학생들은 강연 내용에 대해 적극적으로 질문하고, 연구 주제와 진로에 대한 의견을 나누며 학문적 소통의 폭을 넓혔다. 또한 식사 및 교류 시간을 통해 보다 자유로운 분위기에서 해외 연구자들과 대화하며 국제적 네트워킹을 경험하였다. 수업의 일환으로 학생들은 Term Paper 발표도 진행하였다. 학생들은 수업에서 학습한 무기화학 개념을 바탕으로 관련 연구 논문을 분석하고, 연구의 의의와 한계점을 비판적으로 검토하였다. 이를 통해 단순히 무기화학적 지식을 습득하는 데 그치지 않고, 학습한 내용을 실제 연구 사례에 적용하며 주도적으로 사고하는 경험을 쌓을 수 있었다. 참여 학생들은 해당 강의를 통해 전공 지식뿐 아니라 글로벌 연구 환경에 대한 이해를 넓힐 수 있었다고 소감을 전했다. 학생들은 “수업에서 배운 내용을 바탕으로 해외 석학들의 강연을 들으며 전공 지식이 실제 연구로 확장되는 과정을 이해할 수 있었다. 또한 평소 쉽게 만나기 어려운 해외 석학 교수님들과 연구 방향, 진로, 연구자 로서의 삶에 대해 자유롭게 이야기할 수 있어 뜻깊었으며, 식사 및 교류 시간이 오래 기억에 남을 것 같다”고 말했다. 이번 WAVE 국제 공동강의는 학생들이 글로벌 연구자와 직접 소통하고, 전공 지식을 실제 연구 맥락 속에서 확장할 수 있는 의미 있는 교육의 장이 되었다. 앞으로도 본교는 다양한 국제 교류 수업과 공동강의 프로그램을 통해 학생들의 글로벌 역량과 학문적 성장 기회를 확대해 나갈 예정이다.

에너지학과 김영민 교수님, 2024 SKKU Fellowship 교수 선정

2024 SKKU Fellowship 교수 10명 선정 우리 대학은 '2024 SKKU-Fellowship' 교수로 사회과학대학 김민우 교수, 경영대학 서아영 교수, 정보통신대학 손동희 교수, 정보통신대학 최재혁 교수, 소프트웨어융합대학 김형식 교수, 약학대학 신주영 교수, 생명공학대학 조재열 교수, 의과대학 이세훈 교수, 성균융합원 김영민 교수, 삼성융합의과학원 원홍희 교수를 선정했다. SKKU-Fellowship 제도는 우리대학이 2004년부터 수여하는 최고의 영예로, 학문 분야별 연구력수준 또는 산학협력 성과가 세계적 표준에 안착하였거나 접근 가능성이 높은 최우수 교수를 선정하여 파격적인 연구지원과 명예를 부여하는 제도이다. 2024 SKKU-Fellowship은 “ 인류와 미래사회를 위한 담대한 도전 Inspiring Future, Grand Challenge” 라는 23~24학년도 대학운영방침에 기반하여 각 교수님들의 우수성과 폭을 확대하여 저명 국제컨퍼런스, 최상위 저널과 논문, 산학협력 생태계 부문에서 대상자를 선정하였다. 시상식은 작년 2월 19일(수)에 진행되었던 전체교수회의에서 실시되었다. 이번 2024 SKKU Fellowship은 후보자 선정을 자문할 Fellowship Advisory Board가 공식 구성되어서 후보자를 추천하였고, Fellowship Advisory Board 위원인 구자춘 산학협력단장이 수상자 10명을 직접 발표하였다. ▲ (좌측 상단부터) 김민우 교수, 서아영 교수, 손동희 교수, 최재혁 교수, 김형식 교수, 신주영 교수, 조재열 교수, 김영민 교수 수상자들을 대표하여 사회과학대학 김민우 교수와 성균융합원 김영민 교수가 수상소감을 밝혔으며, 향후에도 우리대학은 최우수 교수들의 다양한 우수성과의 가치를 발굴하면서 인류사회에 공헌하는 초일류 대학이 될 수 있도록 나아갈 예정이다.