부산대학교가 고체 속 원자들의 집단 진동인 ‘포논’을 활용해 에너지와 정보를 더 빠르게 손실 없이 전달하고, 양자상태를 자유롭게 제어하는 미래 기술 개발에 나선다.

부산대학교(총장 최재원)는 이를 위한 정부의 선도연구센터인 「양자 포노닉스 연구센터」 개소식을 11일 오전 교내 제1물리관 대회의실에서 개최하고, 양자 포노닉스 분야의 세계적 연구 거점으로 도약하기 위한 첫걸음을 내디뎠다.

이날 개소식에는 부산대와 한국기초과학지원연구원을 비롯해 한국물리학회·한국유전체물성학회 등 학회, 부산시 등 관계기관 주요 인사와 연구진이 참석했다.

양자 포노닉스 연구센터(Quantum Phononics Research Center, QPRC)는 과학기술정보통신부의 ‘2026년 선도연구센터’ SRC(Science Research Center) 사업에 선정돼, 올해부터 총 7년간 국비 약 126억 원을 포함해 부산시와 부산대 대응자금 등 총 132억 원 규모의 대형 집단연구 프로젝트를 진행한다. 부산대를 주관기관으로 한국과학기술원(KAIST), 광주과학기술원(GIST), 연세대, 고등과학원(KIAS), 대구경북과학기술원(DGIST), 포항공대(POSTECH), 서울대 등 8개 기관이 공동연구를 수행한다.

센터는 고체 내 원자들의 집단 진동을 나타내는 양자 단위인 포논을 단순한 열적 진동이 아닌 에너지·정보·양자상태를 제어하는 능동적 양자 자유도로 재정립하는 것을 목표로 운영된다. 특히 포논의 정적·동적 비조화성을 기반으로 위상과 카이랄성을 제어하고, 새로운 포논 물질과 양자상태 제어 기술, 저손실 열수송 소자 구현을 위한 전주기 연구 체계를 구축할 계획이다.

이를 위해 센터는 새로운 포논 물질의 구조와 밴드, 위상, 카이랄성, 각운동량 등에 대한 통합적 이해를 바탕으로 ‘포논 게놈(Genome)’ 플랫폼을 구축한다. AI 기반 머신러닝 힘장과 제일원리 계산을 활용해 포논의 물성 데이터를 체계적으로 축적하고, 이를 토대로 위상 포논 신물질과 초고속 양자상태 제어 물질, 저손실 열수송 소재 등을 설계할 예정이다.

이재광 센터장은 “양자 포노닉스 연구센터는 포논의 위상과 카이랄성을 제어해 에너지와 정보 전달을 능동적으로 구현하고, 새로운 연구 분야인 양자 포노닉스를 개척하기 위해 설립됐다”며 “AI 기반 포논 게놈 플랫폼과 초고속 양자상태 스위칭, 위상 포논 기반 저손실 열수송 소자 구현을 통해 전자 중심 기술의 한계를 넘어서는 연구 패러다임을 제시하겠다”고 포부를 밝혔다.