우리나라 연구진이 세계 최초로 고체 물질 속에서 전자가 액체와 고체의 특징을 모두 갖는 ‘전자결정’ 조각을 발견하는 쾌거를 이뤘다. 전자결정은 현대 물리학의 오랜 난제인 고온초전도체 및 초유체 현상의 비밀을 풀어낼 핵심 단서로 평가되는 물질이다.
과학기술정보통신부는 16일 연세대 김근수 교수 연구팀이 세계 최초로 전자결정 조각을 발견했다고 밝혔다. 전자결정은 노벨 물리학상 수상자인 유진 위그너가 처음 제안한 개념이다. 원자와 달리 전자는 고체 물질 속에서 기체처럼 자유롭게 움직일 수 있는데, 전자의 척력(斥力)을 고려해 전자가 규칙적인 배열로 움직일 수 없는 상태가 바로 전자결정이다.
전자결정은 고온초전도체나 초유체와 같은 난제를 풀어낼 핵심 열쇠다. 이 때문에 전 세계 많은 과학자가 전자결정을 연구해왔으나 뚜렷한 성과를 내지 못했다. 김 교수팀의 이번 연구는 전자결정 조각을 발견한 세계 최초의 결과다. 김 교수는 “이번 연구를 통해 짧은 거리의 배열만 존재하는 제3의 전자결정 상태를 인식하게 됐다는 점에 의의가 있다”고 말했다.
과기정통부는 “국내 연구 생태계를 더욱 튼튼히 할 수 있도록 내년 기초연구 지원 사업을 역대 최고 수준인 2조3400억원 규모로 편성하겠다”고 밝혔다.
김지훈 기자 germany@kmib.co.kr