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경희 Fellow(2) 연구 부문 수상자 응용물리학과 김선경 교수
기후위기대응·자율주행·무선통신·디스플레이 요소기술 개발 연구 역량 인정

경희는 매년 교육과 연구 분야에서 탁월한 성과를 보여준 교수들을 ‘경희 Fellow(연구·교육)’로 선정한다. 2024년도 경희 Fellow(연구)로 선정된 교수들은 각기 다른 분야에서 혁신적 연구 성과를 이루어낸 교수들이다. 응용물리학과 김선경 교수는 기후위기대응·자율주행·무선통신·디스플레이 요소기술 개발에 연구 역량을 인정받아 경희 Fellow로 선정됐다. 응용물리학과 김선경 교수를 만나 그간의 연구 성과와 향후 계획에 대해 들었다. <편집자 주>

김선경 교수는 경희 Fellow 선정에 대해 “연구자로 받을 수 있는 가장 큰 영광 중 하나”라며 기쁨과 함께 “주위의 훌륭한 연구자가 있음에도 상을 받은 만큼 앞으로 더 잘해야 한다는 책임감도 느껴졌다”는 소감을 밝혔다. 그는 “개인의 수상이라기보단 대학원생, 졸업생 모두가 만들어낸 결과”라며 함께 연구를 진행한 연구실 구성원에게 공로를 돌렸다.

물리의 근본 원리를 산업 전반에 접목해 연구
김선경 교수가 부임 이후 게재한 논문은 약 130편에 달한다. 김 교수는 눈높이 연구를 연구 철학으로 꼽았다. 함께 연구하는 학생이 연구로 얻고자 하는 목표와 가진 자질을 고려해 눈높이에 맞는 연구 주제를 설정하고 있다. 특히 응용물리라는 학문 특성을 통해 동기부여에도 힘쓰고 있다. 그는 “응용물리는 물리의 근본 원리에 중심을 두면서도, 실생활과 산업 전반에 직접 접목할 수 있어 인간 편의에 도움을 주는 연구를 할 수 있다”고 강조했다.

실제로 김선경 교수의 연구실에서는 광학이라는 물리적 현상을 매개로 양자컴퓨팅, 기후위기대응, 자율주행 등 최신 산업 분야와 연계한 연구를 수행하고 있다. 빛의 행동양식을 제어해 파장에 따른 투과, 반사 특성을 조절하는 것이 핵심 기술이다. 김선경 교수는 “핵심 기초를 충실히 닦으면 다양한 응용 분야의 창출이 가능하다”고 설명했다.

눈에 보이지 않는 근적외선을 효과적으로 차단하면서도 가시광 채광은 유지해 난방 에너지를 절감해 기후위기에 대응할 수 있다. 차량의 자율주행을 위해선 레이더 센서 개발이 필수적이다. 현재의 레이더는 다양한 기후 조건에서 일정한 성능을 유지하지 못한다는 단점이 있다. 김선경 교수팀은 레이더 전파를 완전히 투과하는 금속 메타 필름을 개발하기도 했다.(관련 연구 보기) 이 연구를 통해 관련 대기업과 기술이전 및 산학협력도 추진되고 있다.


이렇듯 김선경 교수는 연구를 넘어 기술이전, 사업 수주 등 산학협력 전반에서도 역량을 발휘했다. 그는 기업체와의 산학협력을 추진할 때 현실적인 연구 목표를 제시해야 한다고 조언했다. 기업은 과제를 통해 기대하는 바가 명확히 있고, 이를 충족하지 못한다면 지속 가능성을 담보할 수 없다. 이 과정에서 연구 책임자인 교수가 과제를 적극적으로 진두지휘해야 신뢰를 쌓을 수 있다. 김선경 교수는 “연구실의 역량과 과제의 가능성을 솔직히 공유하고 꼼꼼히 점검해야 한다. 산학협력은 쉽지 않은 일이지만, 고생에는 보람이 따른다”고 말했다.

양자 우월성 증명하는 연구할 것
최근에는 양자컴퓨팅 분야에 관심을 기울이고 있다. 김선경 교수는 전자공학과 이응규 교수가 이끄는 ‘양자컴퓨팅 기반 양자이득 도전 연구’ 사업에 참여하며 광학 설계 변수를 양자컴퓨팅 기술로 최적화하는 연구를 진행하고 있다.(관련 연구 보기) 이와 더불어 4단계 BK21 사업에 신규 선정돼 양자디지털기술 혁신인재 교육연구단을 이끌게 됐다. 그는 “양자가 국내외 과학계를 지배하고 있다”고 강조했다. 연구단은 양자컴퓨팅·양자통신·양자센싱 등 폭넓은 분야를 아우르는 융합 연구를 진행할 계획이다.

참여하는 연구진도 다양하다. 물리학·수학·공학 분야 교수진 및 대학원생이 참여하며 실제 산업에 적용할 수 있는 문제 해결 방안을 찾는 것이 목표다. 김 교수는 “기존 슈퍼컴퓨터로 해결할 수 없던 문제, 인간의 삶에 영향을 줄 문제를 해결한 방안을 찾아야 양자 우월성이 증명되지만, 현재까지 해결되지 못했다. 현실의 문제를 해결하는 기술을 개발하는 것이 최종 목표”라고 밝혔다. 양자물질 글로벌 연구센터와의 연계도 활발히 진행될 예정이다. 양자물질 글로벌 연구센터는 근본 물질을 연구하고, BK21 사업단은 응용 연구를 진행하는 만큼 시너지가 기대된다.

연구자로서의 향후 계획에 대해 김 교수는 “트렌드를 놓치지 않는 동시에, 자신이 잘하는 한 우물을 깊이 파야 한다”고 역설했다. 20~30년간 한 분야를 꾸준히 탐구하며 축적된 역량이, 기술 발전이 가속화되는 시점에 접목돼 시너지 효과를 내기 때문이다. 그는 “세상이 돌아가는 상황을 민감히 봐야 한다. 주식이나 경제신문에 관심을 기울이는 것도 좋은 방법”이라며 “산업 현장의 수요와 과학계의 트렌드를 균형감 있게 파악한다면 앞으로 더 나은 연구 주제와 응용 방향을 발굴할 수 있을 것”이라고 조언했다.

글 김율립 yulrip@khu.ac.kr
사진 정병성 pr@khu.ac.kr

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