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→김도환
**김도환 교수는 사람의 촉각세포가 외부압력을 감지하는 원리를 모방해 점-유탄성 고분자 신소재를 개발하고, 이를 통해 소리와 혈압, 물체의 하중까지 감별하는 ‘고감도?초저전력?고신축성 전자피부’를 구현하여 원천특허를 확보하는 동시에 ‘스마트 헬스케어용 촉각 센서’ 기술을 2018년 터치패널 전문기업에 기술이전하였다.
**또한, 사람 촉각세포의 세포막 구조와 기계적 외부 자극에 따라 발생하는 생체이온의 신호전달 메커니즘을 모사한 인공촉각세포 구현에도 성공하여 손으로 누르는 압력의 세기로 드론과 같은 자율주행 동력장치의 가속과 방향을 동시에 제어하는 ‘전자피부 패치 기반의 실감형 웨어러블 컨트롤러’를 개발하였다. 연구 결과는 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 2019년 9월 5일 게재되었다.
=== 송석호 ===
*에너지 손실을 활용하는 신개념 광소자 작동원리 고안
*공적 요약
**송석호 교수는 ‘열린-양자역학*계에서의 비대칭적 에너지 흐름’을 독창적으로 연구하여 기존 나노광학이 해결하지 못한 에너지 손실 문제와 처리 속도를 개선하고 신개념 광소자를 개발함.
*구체적 내용
**나노광학 기술은 빛을 나노단위로 전송하는 고집적 광학회로 구성이 가능한 메타물질* 연구를 중심으로 발전해왔다. 하지만 빛을 파장 보다 작은 나노 단위로 줄이면 물질의 흡수특성에 의해 에너지 손실이 급격하게 증가하는 물리적 한계에 직면했다. (* 메타물질 : 자연계에 없는 물질의 특성을 만드는 인위적이고 반복적인 패턴 구조)
**많은 연구자들이 에너지 손실을 해결하기 위해 손실을 보상하고 증폭하는 이득물질(gain medium)을 첨가하는 방법을 주로 사용했지만, 이들 물질이 나노 크기로 결합된 미세구조는 비선형적 특성을 보여 기존 나노광학 방식으로는 설계와 구현이 어려웠다.
**송석호 교수는 열린-양자역학(open quantum mechanics) 시스템의 비-허미시안(non-Hermitian)* 특성이 갖는 비대칭적 에너지 흐름원리를 나노광학 기술에 도입하고, 수학적 대칭성과 특이성을 광소자 기술에 적용해 에너지 손실 문제를 극복했다. (* 비-허미시안: 총 에너지가 시간에 따라 변화하는 특성을 나타내는 함수 값)
연구팀은 광도파로에 빛을 전송하면 양방향으로 빛에너지가 전달되는 공간적?시간적 대칭성을 갖지만 열린-양자역학 이론을 적용하면 광도파로에 에너지 손실이 발생하는 경우 대칭성이 붕괴되고 단방향으로 에너지 전달이 가능해지는 원리를 규명했다. (* 광도파로 : 빛이 이동하는 길. 광통신에서는 광신호를 전달하도록 설계된 광섬유 등을 의미함)
또한 이를 통해 광신호 흐름의 공간적?시간적 대칭성을 붕괴할 수 있는 새로운 개념의 광다이오드를 실리콘 웨이퍼 상에 직접화된 소자형태로 구현하였다. 연구성과는 국제학술지 ‘네이처(Nature)’에 2018년 10월 게재됐다.