IBS, 희귀 핵 연구와 양자컴퓨터 구현할 새 연구단 출범

[아이뉴스24 최상국 기자] 기초과학연구원(IBS)에 '희귀 핵 연구단'과 '양자정보과학연구단' 이 새로 만들어졌다. 우주 원소의 기원을 규명하는 핵천체물리학과 꿈의 컴퓨터를 구현할 양자컴퓨터 연구가 IBS의 후속 연구주제로 낙점받았다.

16일 기초과학연구원(원장 노도영)은 대전 본원에 2개의 신규 연구단을 출범한다고 밝혔다. 신설된 '희귀 핵 연구단'에는 한인식 이화여대 교수(57)가 단장으로 선정됐다. 여러 개의 연구그룹으로 구성되는 '양자정보과학연구단'에는 드미트리 마츠케비치 싱가포르 국립대 교수(47)가 연구단의 첫 번째 연구그룹인 이온트랩그룹을 이끌게 됐다.

이로써 IBS는 29명의 연구단장과 4명의 CI(Chief Investigator, 연구책임자)가 이끄는 31개의 연구단을 구성하게 됐다.

◆희귀 핵 연구단, "우주 원소의 기원 규명"

핵천체물리학은 가속기를 이용해 태양이나 초신성에서 무거운 원소가 생성되는 메커니즘 등 다양한 천체현상과 원소의 기원을 이해하기 위한 학문이다.

최근에는 해외 대형 가속기를 활용하여 중성자 과잉 희귀 핵들의 새로운 마법수(magic number)를 발견한 연구, 미국 브룩헤이븐국립연구소(BNL)에 위치한 상대론적중이온가속기(RHIC)를 활용한 ‘쿼크-글루온 플라즈마’ 연구로 학계의 주목을 받았다.

IBS는 "현재 구축 중인 중이온가속기 라온(RAON)과 한 단장의 국제적인 연구경험이 만나 시너지 효과를 낼 것으로 기대한다"고 밝혔다. 평가위원회는 “희귀동위원소 가속기 연구를 수행하는 국내 9개 대학, 13개 연구그룹 간의 협력연구를 이끌 최적의 인물”이라며 “그의 가속기 활용 연구경험과 인적 네트워크는 한국에 구축될 거대 연구 인프라의 세계적 활용도를 높이고, 국가 과학기술수준을 높이는 데 기여할 것”이라고 추천 이유를 설명했다.

한인식 단장은 “무거운 원소의 생성과정, 새로운 희귀 동위원소의 발견 등 우주 원소의 기원을 규명하는 연구를 진행할 계획”이라며 “비록 한국은 핵물리 분야의 후발주자이지만, 국내 희귀 핵물리 연구의 초석을 다지고, 세계적으로 인정받는 연구를 수행해갈 것”이라고 포부를 밝혔다.

◆양자정보과학연구단, "양자연구로 꿈의 컴퓨터 실현"

마츠케비치 교수는 벨라루스 출신으로 미국 조지아공대에서 박사학위를 받은 양자물리학 전문가다. 현재 싱가포르 국립대 물리학과 조교수이며 양자기술센터 (Centre for Quantum Technologies) PI 로 일하고 있다.

이온 트랩은 양자컴퓨터 구현 방식 중 하나로 물질의 원자를 전기적 성질을 가진 이온으로 만든 뒤, 빛과 자기장으로 조절하며 그 양자현상을 이용하는 학문이다. 이온트랩 방식의 양자컴퓨터는 다른 유형의 양자컴퓨터에 비해 오류가 적고(논리 성공률 99.9%), 안정적이라는 장점이 있다.

IBS는 2012년 노벨 물리학상 수상자인 데이비드 와인랜드 미국 오레곤대 교수가 마츠케비치 교수를 IBS의 CI로 적극 추천하며 “기존 슈퍼컴퓨터의 능력을 수십 배 능가하는 ‘꿈의 컴퓨터’ 실현을 위한 혁신적 연구결과를 배출할 수 있을 것이라 생각한다”는 의견서를 보내오기도 했다고 소개했다.

마츠케비치 CI는 “이온트랩 분야는 그 응용가능성과 잠재적 가치에도 불구하고 전 세계적으로 연구그룹이 5개 정도 불과할 정도로 아직 많은 연구가 수행되지 않았다”며 “IBS의 CI로서 도전적이고 창의적인 연구에 매진하다보면 지금껏 알려지지 않은 새로운 발견으로 인류의 삶을 변화시킬 수 있을 것이라고 기대한다”고 말했다.

마츠케비치 CI가 이끄는 양자정보과학 연구단 이온트랩그룹은 2020년 7월 연구에 착수하며 연구단 내 추가 연구그룹 선정은 내년 상반기에 이루어질 예정이다.

노도영 IBS 원장은 “거대시설기반 빅사이언스와 프런티어 양자과학 연구를 수행할 두 연구단의 설립으로 IBS는 연구영역을 더욱 확장하게 됐다”며 “두 연구단은 각각 중이온가속기 활용을 활성화하고, 세계적으로 경쟁이 치열한 양자정보과학 분야를 이끌어 나가는 역할을 수행할 것”이라고 말했다.