에너지관리공단에 따르면 에너지 의존도가 97%에 달하는 우리나라의 모든 기업과 국민이 에너지 10%를 절약하면 연간 20억 달러(약 2조 2,000억 원)의 무역수지가 개선된다고 한다. 이제 에너지 손실을 크게 절감시킬 수 있는, 다양한 산업에 응용될 수 있는 핵심적인 기술 개발이 무엇보다도 필요한 시기다. 이런 가운데 광운대학교 반도체 및 나노소자연구실은 기존 전자재료 및 반도체소자의 한계를 뛰어넘을 수 있는 고에너지갭 반도체 및 에너지 전력소자·나노소자 분야에서 세계 최고 수준의 연구·기술개발을 선보이고 있어 이목이 집중되고 있다.

나노소자 및 고에너지갭 소재 최고 기술로 전자재료 한계 극복,
세계 유수 연구기관과 협력 통해 세계를 리드하는 연구실로 거듭

지난 2006년 설립된 광운대학교 반도체 및 나노소자연구실(http://nano.kw.ac.kr/이하 연구실)은 구상모 교수를 중심으로 5명의 대학원생, 8명의 학부 연구생들이 연구에 매진하고 있다. 연구실은 교육과학기술부로부터 중견연구 및 한국·유럽 국제협력연구 지원을 받으며 미국, 북유럽 등지의 유수 대학, 연구소와 함께 글로벌 연구를 펼쳐나가고 있다.
현재 북유럽(스톡홀름 왕립공과대학, 웁살라대학, 오슬로대학 등) 및 미국(국립표준기술연구소 NIST, MIT 등)의 해당분야의 선진기관과 협력 연구를 진행하며 석·박사과정의 연구생들이 상호 방문 연구에 직접 참여하고 있기도 하다. 그 중에서도 스웨덴과 다양한 연구 네트워크를 구축해 활발한 공동연구를 진행하고 있다. 이러한 공동연구는 Nano Letters지를 비롯한 저널 및 국제 학회를 통해 그 결과를 인정받고 있음은 물론, 연구 활동을 통해 배출된 연구실 졸업생들은 국내 대기업과 외국 연구소 등지에서 그 역량을 펼치고 있다.

또한 연구실은 지경부의 WPM(World Premier Materials) 사업에 참여해 차세대 신기술개발사업인 고에너지갭 실리콘 카바이드(SiC) 소재 기반 연구 및 전력반도체 소자연구와 나노구조에 기반 한 전자소자 분석 및 설계 연구를 수행하고 있다.
특히 최근에는 그동안 나노구조의 최적화 및 공정 응용을 통해 전통적인 Si 기반소자 및 고에너지갭 ZnO, GaN 및 SiC 소자에 대한 최적화 설계와 고에너지갭 반도체기반의 국소산화법 등을 세계최초로 개발하는 데 성공했다. 이러한 연구실의 성과는 권위 있는 국제학술지 Nano Letters 및 Nanotechnology 등에 발표되고 있으며 편당 70회 이상 인용을 기록하고 있다. 또한 최근의 결과중 일부는 올해 초 Applied Physics Letters논문지의 표지논문으로 선정된 바 있으며 Physics Today지 및 AIP Physics News Highlights 등의 유수 해외 언론에도 소개된 바 있다.

노벨상 시상식에도 두 차례 초청된 적이 있는 구상모 교수는 IEEE Device계열 학회의 위원회 및 국내외 관련 학회의 편집위원으로 활동하고 있으며, 또한 해당분야의 선도적인 미국 및 스웨덴 기관의 초청 방문 교수로서 국제 교류 및 인력 양성에도 중요한 역할을 담당하고 있다.
구상모 교수는 “고에너지갭 전력반도체 소자연구와 나노구조 소자 응용연구는 향후 에너지 손실을 크게 절감시킬 수 있는 다양한 산업에 응용될 수 있는 핵심적인 기술로, 반도체 소자에서 발생했던 에너지 손실을 획기적으로 줄일 수 있어 원자력 발전소의 발전량을 몇 기 분 대체 할 수 있는 효과를 가져 올 수 있다”고 설명했다. 덧붙여 “현재 개발되고 있는 차세대 소재 및 구조를 이해하고 소자의 효율을 높이는 설계가 매우 중요하다”라며 신소재개발과 소자 응용 연구를 더욱 세계적인 수준으로 발전시켜 나갈 것이라고 밝혔다.