연구센터

 

광기술특화연구센터 (센터장 박창수)

PRFC(Photonics Research Facility Center)

광통신분야

주요 광소재 기술에는 광소재 박막기술, 광집적기술, 고밀도 초미세 가공기술 등이 있으며 이 중 광소재 박막기술의 광학세라믹 재료의 코팅, 집적 광센서, 광촉매 연구결과는 박막형성기술 확립, 집적광학기술 확보, 광학재료의 생산장치, 조작기술 개발에 활용할 수 있다. 세계적으로 GE, Philips, Osram 등의 반도체회사들이 Joint Venture를 구성하는 등 기술개발 경쟁이 가속화되고 있으며 OELD 기술과 관련하여 유기 EL의 국외기술은 모노 및 멀티컬러 제품의 양산체제에 돌입하고 있음을 고려할 때 핵심기술 확보 대책이 필요하고 광원부품 및 신소재의 국산화를 통한 광통신산업 및 광응용기기 산업의 경쟁력 제고와 관련 산업설비 및 소재의 기술개발 지원, 기업체의 집적화 및 육성이 시급하다.

광원 광소재분야

최근 인터넷 사용자의 폭증하고 있으나 이를 충족시킬 수 있는 통신 대역폭의 절대적 부족으로 광대역 초고속 정보통신망의 구축이 시급하여 네트워킹을 포함한 광전송기술(광통신)의 성숙도가 요구되는 바 고속 광통신시스템의 파장, 파형, 광파워 그리고 네트워크상에서 발생될 수 있는 물리적인 현상들에 대한 정확한 관찰과 측정이 매우 중요하다. 이를 위해 네트워크 분석기, 전송효율 분석기, 프로토콜 분석기, 전송특성 측정기 등의 기본 연구장비가 필요하며 광부품 및 광모듈 관련 시장규모는 매해 기하급수적으로 증가하고 있는 추세이다. 광통신 연구의 고비용의 문제로 기초 광통신 기술개발을 위한 투자는 극히 미미한 실정임을 고려할 때 세계 각국의 광통신 관련기술의 기술적 선점에 적극적으로 대비할 필요가 있다.

레이저 응용기기 분야

레이저 응용기술은 물리, 전기, 전자, 계측제어, 화학, 의학, 치의학 등의 지식이 접목되어 실용화되는 지식 집약적 미래유망산업으로 지속적인 지원으로 1960년대에 기술개발을 시작한 선진국과의 경쟁력을 확보할 필요성이 있다. FA나 TPI(total production innovation)에서는 신속한 시간에 정확하게 계측하여 제어해야 하는데 레이저 장비를 이용해 실시간 비접촉 계측제어가 가능하므로 고정밀도의 부품을 가공하기 위해 이러한 장비들은 필수적이다. 또한 기술 파급효과가 크고 타산업과 관계가 밀접하기 때문에 고기능 및 고품질 제품을 생산하여 높은 부가가치의 산업으로 전환이 가능하며 광주지역의 광산업 특성화 산업을 수행하는데 광주지역의 대학, 산업체 부설연구소에서 각 대학별 특성화 연구를 장려하고 산업체별 전략적 신제품 개발 및 상품화를 통해 단계적으로 국가기간산업으로 선도할 예정이다.

http://prfc.gist.ac.kr

 

광양자정보처리센터 (센터장 함병승)

PIP(Center for Photon Information Processing)

1970년대 초 인텔에 의해 발명된 컴퓨터는 매 2년마다 두 배의 속도로 증가한다는 일명 무어의 법칙에 따라 진화에 진화를 거듭해왔다. 그러나 최근 컴퓨터CPU의 속도는 그 진화한계가 드러나면서 이미 답보상태에 이르렀는데, 그 이유는 전자CPU는 단위소자길이와 속도가 서로 반비례하는 지극히 단순한 선형물리법칙에 기초하기에 최소 소자(게이트) 길이가 양자역학에 의해 이미 결정되어 있기 때문이다. 이것은 우리나라 경제의 버팀목이기도 한 실리콘 반도체산업이 수년 내에 답보 혹은 퇴보할 수도 있다는 점에서 매우 위험한 경고인 셈이다. 본 광양자정보처리센터에서는 이러한 전자문명의 파국이 예측되는 상황에서 현재의 과학기술적 한계를 극복하고자 2006년 과학기술부 창의적연구진흥사업으로 9년 장기 대형 국책사업으로 선정되어 출범하였다. 본 센터에서는 이미 새로운 물리이론인 양자스위칭 이론을(2000년 PRL) 창안해 냈는데, 최근 양자스위칭 이론을 확장하여 오직 빛으로만 작동하는 광양자로직게이트에 대한 국제특허를 등록했고, 이를 바탕으로 궁극적으로 유니버설 광양자CPU를 만들고자 한다. 여기서 광양자CPU란 전자가 아닌 빛을 매개로 하여 논리연산을 하고 그 속도가 기존 펜티엄CPU보다 100배 이상 (수백 GHz ~ 수십 THz) 빠른 디지털연산을 할 뿐만 아니라 양자신호도 처리할 수 있음을 의미한다. 한편, 순수 양자정보처리에 대한 연구도 병행할 것인데, 본 연구실의 최대 업적인 빛의 속도를 매우 느리게 하거나 심지어는 정지하게 한 연구를(2002년 PRL) 확장하여, 양자컴퓨터/양자통신의 핵심요소이며 동시에 최대 걸림돌이기도 한 양자메모리에 대한 연구도 하고자 한다. 양자정보처리연구에 대해 부언하자면 양자컴퓨팅 연구는 현행 암호체계를 일순간에 무력화시킨다는 점에서, 그리고 양자암호 연구는 해킹불능/절대보안 가능성으로 인해 10여 년 전부터 선진국들을 중심으로 많은 연구투자가 이루어져 온 분야이다. 그러나 장시간 양자메모리의 부재로인해 양자통신은 답보상태인데, 본 연구실에서는 최근 다수의 정보를 오랜시간동안 저장하고 빠르게 읽는 국제특허를 등록했고, 향후 이를 실험적으로 구현하여 양자정보통신 실용화를 선도하고자 한다. 마지막으로 최근 나노 양자 바이오 등 전방위적으로 각광을 받고 있는 NV-다이아몬드 연구를 통해 양자광학의 기본원리에 대한 탐구는 물론 이의 응용연구를 위해 다양한 융합연구를 시도하고자 한다. 그 한 예로 양자결맞음 네파장섞음진행을 통해 최근 10cm의 길이를 갖는 생물질을 사용하여 마이크론급 해상도를 갖는 바이오이미징을 성공하여 학계의 주목을 받은바 있다. 일반적으로 바이오 이미징/센싱/태깅의 한계는 낮은효율과 노이즈 제거문제인데, 이를 느린빛과 능동 스펙트럼 선택방법을 통해 극복하고자 한다. 또한 양자컴퓨팅연구의 최대 걸림돌인 큐빗확장이나 저온동작등의 한계를 스핀-광 결맞음 전이연구로 극복하고 상온 양자정보처리/통신 실용화에 기여하고자 한다.

http://pip.gist.ac.kr

 

실감방송연구센터 (센터장 호요성)

RBRC(Realistic Broadcasting Research Center)

광주과학기술원(GIST)의 정보통신부지정 ITRC인 실감방송연구센터에서는 차세대 디지털 멀티미디어 방송기술을 선도하기 위해 실감미디어 획득 및 제작, 실감미디어 저장 및 분배, 실감미디어 신호처리 및 전송, 다차원 실감방송 응용 서비스 등에 관한 창의적인 연구를 진행하고 있다. 특히, 다차원 실감미디어 요소기술을 연구하여 실감방송에 필요한 핵심기술을 개발하고, 실감방송 분야에 필요한 고급 전문인력을 양성하는 것을 최종 목표로 삼고 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 실감방송 기술 개발에 관한 산학협동 연구체계를 정립하고, 실감방송 분야의 대학간 공동연구를 통해 대학의 연구 활동을 활성화하여, 실감미디어 방송기술 전반에 걸친 원천기술의 지적재산권을 확보하려고 한다. 또한, 차세대 실감방송 분야의 국제표준화 작업을 수행하여 국가 기술 경쟁력을 강화하는 데 이바지하고자 한다.

http://rbrc.gist.ac.kr

 

유무선통합 정보통신 연구센터 (센터장 김기선)

CIAS(Center for Integrated Access Systems)

광대역 종합정보통신망이 영상 및 데이터 등 멀티미디어 서비스가 현재의 전화망 서비스 수준까지 가능하게 되려면 지금보다 적어도 1000배 이상 정보전송 및 처리능력을 필요로 한다. 이를 위해서는 기존의 국가간 전송 뿐 아니라 가입자망 등 정보망 전체를 초고속화하지 않으면 안되며, 또한 가입자의 요구에 유연하게 대처하기 위해서는 결국 유/무선이 통합된 Universal access가 가능한 통신망이 구축되어야 한다. 이는 광섬유, 광회로 소자 등의 집적화 및 초고속 광전송에 관련된 광(유선)통신 기술과 마이크로웨이브 또는 밀리미터 웨이브 대역의 RF 기술을 이용하여 원하는 서비스를 경제적이고 유연하게 제공할 수 있는 무선 가입자망 기술 등의 무선통신기술을 통합할 수 있는 새로운 개념의 유무선 통합망의 개발이 요구된다. 본 센터는 유무선 통합망의 개발에 필요한 유무선 통신 시스템 및 서비스 관련 업무를 위해 설치되었다.

http://infcom.gist.ac.kr/cias

 

 

차세대 광-무선 가입자망 연구센터 (센터장 송종인)

CHOAN(Center for Hybrid Optical Access Network)

본 센터는 차세대 광-무선 가입자망을 구성하는 핵심 밀리미터파 광/전 및 전/광 소자 및 부품 기술, 밀리미터파-광 정합 기술, 광대역 access 네트워크 기술의 개발을 통하여 초고속 정보통신망 구축을 위한 핵심기술을 확보하고, 국가적 개발사업의 개발지표 도출을 목표로 경쟁력 있는 산학 협력 연구 과제를 수행하여 국내 산업 기술을 선도하기 위해 설립되었다. 또한 본 센터에서는 유무선 방식과 방송, 통신, 컴퓨터망을 통합하는 차세대 통합 정보통신 시스템 (Universal Telecommunication System)의 구축을 목표로 MMoF (millimeter-wave over fiber) 기반 광 access 네트워크 핵심 원천기술들을 개발하고 경제적인 망 구축을 위한 망구조, 광-밀리미터파 link 방식 등, MMoF 네트워크 요소기술들을 연구하며 MMoF 광가입자망 testbed 시연을 통해 21세기 핵심 산업 분야인 정보통신산업의 경제적인 기반구조(infrastructure) 구축을 앞당기고, 관련 연구를 통하여 고도로 훈련된 고급 인력을 지속적으로 배출함으로써 국내 산업 구조를 뒷받침하는 것을 목표로 한다.

http://infcom.gist.ac.kr/choan/