양자다체 엑시톤 발견.. 양자정보통신 새로운 장
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삼달차
작성일20-07-21 11:53
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[아시아경제 황준호 기자] 전자 1개가 여러 원자에 나눠 존재하는 자성 엑시톤이 국내 연구진에 의해 발견됐다. 자성을 띄는 엑시톤도 발견되기 힘든데, 새로운 양자 현상을 띄고 있다는 것까지 밝혀냈다. 이 엑시톤에서 발생하는 빛은 양자 상태로 정보를 전달하는 양자정보통신으로 활용될 수 있어, 양자정보기술 상용화에 새로운 기반 기술이 될 것으로 예상된다.
기초과학연구원은 박제근 서울대 물리천문학부 교수(강상관계물질연구단 전 부연구단장)가 정현식 서강대 교수, 김재훈 연세대 교수, 손영우 고등과학원 교수 등과 함께, 자성을 띤 2차원 물질에서 전자 1개가 여러 원자에 나눠 존재하는 양자 다체 상태의 새로운 엑시톤을 발견했다고 20일 밝혔다. 연구진의 연구 성과는 국제 학술지인 네이처에 21일(현지시간) 소개됐다.
덩치삼황화린니켈(NiPS3)의 결정 구조다. 실험에 사용한 2차원 자성 반데르발스 물질의 각 층은 육각형 구조로 이뤄져 있다. 층간 결합을 이루는 반데르발스 결합은 약해서 쉽게 층을 분리할 수 있다. 강자성과 같이 스핀 방향이 고정돼 있지만, 인접한 스핀끼리 반대 방향을 띠어 전체적으로는 자성을 띠지 않는 반강자성 물질이다.
연구진은 자성을 갖고 있는 삼황화란니켈(NiPS3)에서 매우 강한 엑시톤 신호를 발견하고, 이 엑시톤이 양자다체 상태라는 점을 규명했다.
NiPS3은 자성을 가지면서 얇은 2차원 층으로 분리되는 반데르발스 물질 중 하나다. 반데르발스 물질은 층과 층 사이가 약한 전기적 인력으로 묶여 있어 얇은 원자층으로 분리할 수 있는 물질이다.
연구진은 NiPS3을 대상으로 빛이 물질에 흡수된 뒤 다시 방출되는 빛을 측정하는 광방출 실험을 통해 NiPS3의 결맞음성이 매우 강한 엑시톤 신호를 포착했다. 결맞음성은 여러 개의파장과 파형이 일치함을 말한다. 파장이 다양한 자연광보다 단일한 파장을갖는 레이저가 결맞음성이 높다고 한다.
또한 연구진은 포착한 엑시톤이 양자 다체 상태에 있다는 점을, 빛의 운동량과 에너지 분산 관계를 측정하는 공명 비탄성 X선 산란실험을 통해 입증했다. 약 150만 개의 방대한 경우의 수를 다루는 다체 계산을 통해 이 엑시톤이 이론적으로 알려진 쟝-라이스 양자 다체 상태에 의한 것임을 밝혀낸 것이다.
NiPS3에서 광방출, 광흡수 실험을 통해 얻은 엑시톤 신호다. 그래프(a)를 보면 2차원 자성 물질에서 방출된 빛을 측정한 결과를 볼 수 있다. 특정 에너지를 가진 빛이 강하게 나타나 있는데, 이는 엑시톤의 증거다. 기존보다 결맞음이 100배 이상 높은 수준이다.
연구진은 자성 엑시톤도 발견되기 힘든데, 자성을 띄면서 새로운 양자 형태를 갖는 엑시톤을 발견했다는 점에서 의의가 크다고 밝혔다. 이어 2차원 물질의 양자현상 연구에 기여해 양자정보기술 혁명을 앞당길 것으로 기대했다. 엑시톤에서 발생하는 빛은 양자 상태로 정보를 전달하는 양자정보통신으로 활용될 수 있다.
박제근 前부연구단장은 "2차원 물질에서는 특이 양자상태가 매우 드물다"며 "우리 연구진이 개척해서 중요한 연구 분야로 자리매김한 자성 반데르발스 물질 분야에서 또다시 선도적인 연구 성과를 내서 이 분야를 주도했다"라고 밝혔다.
황준호 기자 [email protected]
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[아시아경제 황준호 기자] 전자 1개가 여러 원자에 나눠 존재하는 자성 엑시톤이 국내 연구진에 의해 발견됐다. 자성을 띄는 엑시톤도 발견되기 힘든데, 새로운 양자 현상을 띄고 있다는 것까지 밝혀냈다. 이 엑시톤에서 발생하는 빛은 양자 상태로 정보를 전달하는 양자정보통신으로 활용될 수 있어, 양자정보기술 상용화에 새로운 기반 기술이 될 것으로 예상된다.
기초과학연구원은 박제근 서울대 물리천문학부 교수(강상관계물질연구단 전 부연구단장)가 정현식 서강대 교수, 김재훈 연세대 교수, 손영우 고등과학원 교수 등과 함께, 자성을 띤 2차원 물질에서 전자 1개가 여러 원자에 나눠 존재하는 양자 다체 상태의 새로운 엑시톤을 발견했다고 20일 밝혔다. 연구진의 연구 성과는 국제 학술지인 네이처에 21일(현지시간) 소개됐다.
전자 1개가 여러 원자에 존재
덩치삼황화린니켈(NiPS3)의 결정 구조다. 실험에 사용한 2차원 자성 반데르발스 물질의 각 층은 육각형 구조로 이뤄져 있다. 층간 결합을 이루는 반데르발스 결합은 약해서 쉽게 층을 분리할 수 있다. 강자성과 같이 스핀 방향이 고정돼 있지만, 인접한 스핀끼리 반대 방향을 띠어 전체적으로는 자성을 띠지 않는 반강자성 물질이다.연구진은 자성을 갖고 있는 삼황화란니켈(NiPS3)에서 매우 강한 엑시톤 신호를 발견하고, 이 엑시톤이 양자다체 상태라는 점을 규명했다.
NiPS3은 자성을 가지면서 얇은 2차원 층으로 분리되는 반데르발스 물질 중 하나다. 반데르발스 물질은 층과 층 사이가 약한 전기적 인력으로 묶여 있어 얇은 원자층으로 분리할 수 있는 물질이다.
연구진은 NiPS3을 대상으로 빛이 물질에 흡수된 뒤 다시 방출되는 빛을 측정하는 광방출 실험을 통해 NiPS3의 결맞음성이 매우 강한 엑시톤 신호를 포착했다. 결맞음성은 여러 개의파장과 파형이 일치함을 말한다. 파장이 다양한 자연광보다 단일한 파장을갖는 레이저가 결맞음성이 높다고 한다.
또한 연구진은 포착한 엑시톤이 양자 다체 상태에 있다는 점을, 빛의 운동량과 에너지 분산 관계를 측정하는 공명 비탄성 X선 산란실험을 통해 입증했다. 약 150만 개의 방대한 경우의 수를 다루는 다체 계산을 통해 이 엑시톤이 이론적으로 알려진 쟝-라이스 양자 다체 상태에 의한 것임을 밝혀낸 것이다.
양자정보통신에 활용 가능
NiPS3에서 광방출, 광흡수 실험을 통해 얻은 엑시톤 신호다. 그래프(a)를 보면 2차원 자성 물질에서 방출된 빛을 측정한 결과를 볼 수 있다. 특정 에너지를 가진 빛이 강하게 나타나 있는데, 이는 엑시톤의 증거다. 기존보다 결맞음이 100배 이상 높은 수준이다.연구진은 자성 엑시톤도 발견되기 힘든데, 자성을 띄면서 새로운 양자 형태를 갖는 엑시톤을 발견했다는 점에서 의의가 크다고 밝혔다. 이어 2차원 물질의 양자현상 연구에 기여해 양자정보기술 혁명을 앞당길 것으로 기대했다. 엑시톤에서 발생하는 빛은 양자 상태로 정보를 전달하는 양자정보통신으로 활용될 수 있다.
박제근 前부연구단장은 "2차원 물질에서는 특이 양자상태가 매우 드물다"며 "우리 연구진이 개척해서 중요한 연구 분야로 자리매김한 자성 반데르발스 물질 분야에서 또다시 선도적인 연구 성과를 내서 이 분야를 주도했다"라고 밝혔다.
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코로나19가 장기화되면서 항공업계의 고용 불안이 커지고 있다. 사진은 한산한 모습의 인천국제공항. /이덕인 기자
휴직·임금 삭감에 구조조정 우려까지…정부 추가 지원 요구 목소리 커져
[더팩트|한예주 기자] 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)이 6개월여 간 지속되면서 항공업계의 고용 불안이 커지고 있다.
특히, 제주항공과 이스타항공 간 인수합병(M&A)이 좌초될 위기에 처하면서 대규모 실직 사태 우려까지 현실화되자 항공업 종사자들의 곡소리가 거세지는 중이다. 코로나19 이전으로 회복되기 까지 최소 2~5년이 걸릴 것이란 전망이 나오고 있는 가운데, 일각에서는 정부가 고용 안정을 위해 추가 지원에 나서야 한다는 지적이 제기되고 있다.
21일 업계에 따르면 제주항공으로의 매각이 차질을 빚고 있는 이스타항공 일부 직원들은 인수 주체 측에 고용 불안에 대한 책임을 촉구하고 있다. 특히 M&A가 파국으로 치닫는 상황에서 직원들의 상황을 책임지는 쪽이 없다는 점을 거세게 비판했다. 수백억 원대의 체불 임금 문제에 더해 1600여 명의 직원이 일자리를 잃을 가능성이 높아지고 있는 것.
최근 전국공공운수노동조합은 "이스타항공 전 노선이 운항을 중단하고 1600명 노동자가 임금을 못 받고 있는데 노동자 생존권을 책임지는 이가 아무도 없다"고 지적했다. 이스타항공조종사노조 측 역시 "임금이 체불되며 직원들은 생활비를 위해 택배기사, 대리기사, 건설현장 노동자로 일하며 하루하루를 걱정하고 있다"고 전했다.
이스타항공은 사실상 디폴트(채무불이행) 상태다. 항공업계 불황 속에서 새 인수자를 찾기도 어렵다. 법정관리에 들어간다 해도 기업 회생이 아닌 청산 가능성에 무게가 실린다. 이스타항공이 파산하면 직원은 사업주에게 책임을 물어도 미지급 임금을 받아내기는 사실상 어렵다.
사실상 이들은 국가의 체당금 제도를 활용한 지원만 받을 수 있을 것으로 보인다. 소액체당금은 임금 체불 여부에 대해 법원의 확정판결을 받으면 지원받을 수 있고, 지급금액이 더 큰 일반체당금은 기업이 도산·파산할 시 신청할 수 있지만 지급 요건이 까다로운 것으로 알려졌다.
이스타항공 외에도 코로나19 사태로 전체 항공업황이 최악으로 치닫자 항공사의 휴업과 휴직·임금 삭감 등이 이어지는 등 업계의 고용 불안정이 심화되고 있다. 코로나19 이후 국적사들은 무급휴직, 순환제 근무 등을 통해 직원들의 근무 시간을 줄이는 것은 물론 매년 진행하던 신규 채용도 중단한 상황이다.
하반기에도 코로나19로 인한 고용 불안이 쉽게 해소되지 않을 전망인 가운데, 정부 지원을 요구하는 목소리가 커지고 있다. /이덕인 기자
실제 올해 들어 객실승무원을 공개 모집하는 국내 항공사는 신생 항공사인 에어프레미아가 유일했다. 회사는 공채를 통해 총 150명을 채용한다는 계획이었지만, 상황이 여의치 않자 지원자 9000여 명이 몰리는 사태가 벌어지기도 했다. 경쟁률이 100대 1에 달하는 셈이다. 통상적인 신입 객실승무원 경쟁률 80~90대 1보다 더 치솟았다. 지원 폭주로 서류 검토 작업이 오래 걸리자 2일 서류전형 발표가 그 다음 날로 밀리기도 했다.
하지만 하반기에도 코로나19로 인한 고용 불안이 쉽게 해소되지 않을 것으로 전망된다. 국제항공운송협회(IATA)와 국제공항협회(ACI) 등이 코로나19 이전의 항공 수요 회복하기까지 최소 2~5년은 걸릴 것이란 비관적 전망을 연이어 내놓고 있기 때문이다.
한국항공협회도 올해 하반기 국제선 월평균 여객 전망치(12만983명)를 지난해(504만967명) 대비 97.6% 낮게 잡았다. 이 때문에 올해 하반기에 최소 8조7900억 원이 넘는 국제선 매출 감소가 예상된다.
이에 일각에선 정부가 항공사가 받는 충격을 줄이고, 고용 안정을 꾀하기 위해서는 추가 지원에 나서야 한단 지적이 제기되고 있다.
현재 정부는 항공기 취급업을 특별고용업으로 지정해 오는 9월 15일까지 휴직수당의 90%까지 보전하는 고용유지지원금을 지원 중이다. 또한 국책은행은 현재까지 대형항공사에 2조9000억 원, LCC에는 3000억 원 등 총 3조2000억 원 규모를 지원했다. 산업은행이 40조 원 규모의 기간산업안정기금 신청도 받고 있지만, 당장 기금 지원 요건을 충족하는 항공사는 국내 1위 대형항공사 대한항공 정도만 꼽힌다.
그러나 이 정도 수준의 지원으로는 고용안정을 담보할 수 없고, 주요국처럼 기업 대상의 보조금(subsidy) 지급 등 지원책을 확대해야 한다는 의견이 나온다. 전국경제인연합회에 따르면 미국과 독일은 각각 항공사 자산 대비 10%와 21% 수준으로 지원하는 것에 비해 한국의 지원 규모는 항공사 자산과 비교해 7.1%에 불과하다.
이에 업계 한 관계자는 "코로나19 여파에도 국내 항공업과 고용 시장의 특수성 때문에 인력 감축이 쉽지 않은 구조"라면서 "정부가 외국의 사례를 참고해 보조금을 확대하는 등 고용 안정을 위해 적극적으로 나섰으면 한다"고 설명했다.
또 다른 관계자 역시 "우리도 고용 안정을 최우선 과제로 두고 코로나19를 대응하고 있지만, 녹록치 않다"면서 "자구 노력만 요구하지 말고 다른 대책을 마련해줬으면 한다"고 말했다.
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[더팩트|한예주 기자] 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)이 6개월여 간 지속되면서 항공업계의 고용 불안이 커지고 있다.
특히, 제주항공과 이스타항공 간 인수합병(M&A)이 좌초될 위기에 처하면서 대규모 실직 사태 우려까지 현실화되자 항공업 종사자들의 곡소리가 거세지는 중이다. 코로나19 이전으로 회복되기 까지 최소 2~5년이 걸릴 것이란 전망이 나오고 있는 가운데, 일각에서는 정부가 고용 안정을 위해 추가 지원에 나서야 한다는 지적이 제기되고 있다.
21일 업계에 따르면 제주항공으로의 매각이 차질을 빚고 있는 이스타항공 일부 직원들은 인수 주체 측에 고용 불안에 대한 책임을 촉구하고 있다. 특히 M&A가 파국으로 치닫는 상황에서 직원들의 상황을 책임지는 쪽이 없다는 점을 거세게 비판했다. 수백억 원대의 체불 임금 문제에 더해 1600여 명의 직원이 일자리를 잃을 가능성이 높아지고 있는 것.
최근 전국공공운수노동조합은 "이스타항공 전 노선이 운항을 중단하고 1600명 노동자가 임금을 못 받고 있는데 노동자 생존권을 책임지는 이가 아무도 없다"고 지적했다. 이스타항공조종사노조 측 역시 "임금이 체불되며 직원들은 생활비를 위해 택배기사, 대리기사, 건설현장 노동자로 일하며 하루하루를 걱정하고 있다"고 전했다.
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이스타항공 외에도 코로나19 사태로 전체 항공업황이 최악으로 치닫자 항공사의 휴업과 휴직·임금 삭감 등이 이어지는 등 업계의 고용 불안정이 심화되고 있다. 코로나19 이후 국적사들은 무급휴직, 순환제 근무 등을 통해 직원들의 근무 시간을 줄이는 것은 물론 매년 진행하던 신규 채용도 중단한 상황이다.
하반기에도 코로나19로 인한 고용 불안이 쉽게 해소되지 않을 전망인 가운데, 정부 지원을 요구하는 목소리가 커지고 있다. /이덕인 기자실제 올해 들어 객실승무원을 공개 모집하는 국내 항공사는 신생 항공사인 에어프레미아가 유일했다. 회사는 공채를 통해 총 150명을 채용한다는 계획이었지만, 상황이 여의치 않자 지원자 9000여 명이 몰리는 사태가 벌어지기도 했다. 경쟁률이 100대 1에 달하는 셈이다. 통상적인 신입 객실승무원 경쟁률 80~90대 1보다 더 치솟았다. 지원 폭주로 서류 검토 작업이 오래 걸리자 2일 서류전형 발표가 그 다음 날로 밀리기도 했다.
하지만 하반기에도 코로나19로 인한 고용 불안이 쉽게 해소되지 않을 것으로 전망된다. 국제항공운송협회(IATA)와 국제공항협회(ACI) 등이 코로나19 이전의 항공 수요 회복하기까지 최소 2~5년은 걸릴 것이란 비관적 전망을 연이어 내놓고 있기 때문이다.
한국항공협회도 올해 하반기 국제선 월평균 여객 전망치(12만983명)를 지난해(504만967명) 대비 97.6% 낮게 잡았다. 이 때문에 올해 하반기에 최소 8조7900억 원이 넘는 국제선 매출 감소가 예상된다.
이에 일각에선 정부가 항공사가 받는 충격을 줄이고, 고용 안정을 꾀하기 위해서는 추가 지원에 나서야 한단 지적이 제기되고 있다.
현재 정부는 항공기 취급업을 특별고용업으로 지정해 오는 9월 15일까지 휴직수당의 90%까지 보전하는 고용유지지원금을 지원 중이다. 또한 국책은행은 현재까지 대형항공사에 2조9000억 원, LCC에는 3000억 원 등 총 3조2000억 원 규모를 지원했다. 산업은행이 40조 원 규모의 기간산업안정기금 신청도 받고 있지만, 당장 기금 지원 요건을 충족하는 항공사는 국내 1위 대형항공사 대한항공 정도만 꼽힌다.
그러나 이 정도 수준의 지원으로는 고용안정을 담보할 수 없고, 주요국처럼 기업 대상의 보조금(subsidy) 지급 등 지원책을 확대해야 한다는 의견이 나온다. 전국경제인연합회에 따르면 미국과 독일은 각각 항공사 자산 대비 10%와 21% 수준으로 지원하는 것에 비해 한국의 지원 규모는 항공사 자산과 비교해 7.1%에 불과하다.
이에 업계 한 관계자는 "코로나19 여파에도 국내 항공업과 고용 시장의 특수성 때문에 인력 감축이 쉽지 않은 구조"라면서 "정부가 외국의 사례를 참고해 보조금을 확대하는 등 고용 안정을 위해 적극적으로 나섰으면 한다"고 설명했다.
또 다른 관계자 역시 "우리도 고용 안정을 최우선 과제로 두고 코로나19를 대응하고 있지만, 녹록치 않다"면서 "자구 노력만 요구하지 말고 다른 대책을 마련해줬으면 한다"고 말했다.
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