광운대학교 이상신 교수(전자공학과) 연구실의 장사여 학생(석박통합과정 10학기, 사진)이 지난 8월 개최된 Light Conference Week 2023에서 발표한 “Femtosecond laser-induced high-spatial-frequency periodic surface structures on gold for color printing (저자: 장사여, 이우빈, 스튜어트 애버딘, 이상신)”에 대한 연구 주제로 논문을 발표하고 연구성과를 인정받아 우수논문상(포스터 부문)을 수상하였다. 

레이저 유도 주기적 표면구조(Laser-induced periodic surface structures: LIPSS)는 레이저에 의해 유발된 물질 표면의 주기적인 패턴을 말하는데,  LIPSS는 재료의 표면 특성을 조절하거나 변경하는데 사용될 수 있고 세밀한 나노구조를 형성하는데 있어서 매우 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 다양한 응용분야에서 사용될 수 있다. 

본 연구에서는 고공간 주파수 LIPSS (HSFL)의 형성과정과 그 특성에 대해 다루어졌다. 특히, 520 nm 파장의 펨토초 레이저를 사용하여 금(Au) 표면에 100 nm 주기의 HSFL을 성공적으로 형성하였는데, 이를 위하여 무질서한 격자 구조를 가진 "비정질 Au"를 활용하고, 펨토초 레이저에 의한 결정화를 이용하였다. 무질서한 격자 구조는 Electron-Phonon 커플링을 통해 열 전달 과정을 지배하여, 전자 확산 효과를 억제함으로써 HSFL 형성의 필수 조건을 충족시킨다. 본 연구는 고감도 컬러 프린팅과 같은 응용 분야에서도 적용 가능한 넓은 범위의 HSFL 형성 기술을 제시한다. 또한, 금속 HSFL 형성의 새로운 물리적 메커니즘을 밝히는 동시에, 이루어진 Au HSFL은 나노광학 분야에서 중요한 응용 가능성 보여줌으로써 그 우수성을 인정받았다. 이번 연구는 교육부가 지원하는 이공분야 대학중점연구소 지원사업과 과학기술정보통신부가 지원하는 중견연구자지원사업을 통해 수행되었다. 

한편, 이상신 교수는 ‘나노 소자 응용 연구소’의 연구소장을 역임하고 있으며, 광통신용 소자, 나노광소자 및 광센서 등의 다양한 주제로 연구를 활발히 수행하여 약 170여 편의 논문을 해외 유수 SCI 저널에 게재하였다. 또한 한국연구재단 등의 지원을 받아 실리콘 포토닉스 기반의 자율주행용 라이다(LiDAR) 센서 모듈, 무선광통신 소자 등 4차 산업혁명 관련 핵심 기술에 대한 연구를 수행하고 있다. 

방완재 다른기사 보기