10월의 과기인, 펄스비행시간 센서 개발한 '김정원 교수'

[아시아경제 황준호 기자] 초고속·초정밀·다기능 펄스비행시간 센서를 개발한 한국과학기술원(KAIST)의 김정원 기계공학과 교수가 이달의 과학기술인으로 선정됐다.

과학기술정보통신부는 이달의 과학기술인상 수상자로 김 교수를 선정해 장관상과 상금 1000만원을 수여한다고 7일 밝혔다.

김 교수는 레이저에서 발생한 빛 펄스와 광다이오드로 생성한 전류 펄스 사이의 시간 차가 100 아토초(1경분의 1초) 이하로 작다는 사실을 발견하고, 여러 지점을 동시에 측정할 수 있는 독창적인 펄스비행시간(time-of-flight, TOF) 센서를 개발했다.

펄스비행시간은 빛 펄스(규칙적인 파동)가 측정 대상에 부딪혀 반사돼 돌아오는 시간을 측정한 뒤, 빛의 속도를 이용해 대상과의 거리를 측정하는 방법이다. 연구팀이 개발한 센서는 1㎝ 범위에서 1㎚(나노미터, 10억분의1m)보다 작은 차이를 2만분의 1초 안에 측정할 수 있다. 연구 결과는 네이처 포토닉스에 실렸다.

연구팀이 개발한 센서는 첨단 소재·부품·장비 개발을 위한 초정밀 3차원 형상과 고속의 기계적 움직임을 측정하는 다양한 첨단센서에 적용할 수 있다. 원자력발전소와 같은 중요시설을 실시간 모니터링하고, 지진파·조수 변화·마그마의 유동과 같은 지구 환경 변화의 민감한 탐지, 드론과 같은 비행체의 원격탐지 등에 응용할 수 있다.

과기정통부는 세종대왕이 길이와 부피의 측정체계를 확립한 이달 26일을 기념하는 '계량측정의 날'을 맞아 김정원 교수를 선정했다.

김 교수는 "이번 연구는 다지점, 다기능성 복합 센서 네트워크 시스템 구현이 가능한 초정밀 측정기술을 개발한 것"이라며 "향후 마이크로 소자 내에서의 역학현상 탐구나 첨단제조를 위한 초정밀 형상측정 등 새롭고 다양한 기계·제조 분야에서 활용이 기대된다"고 밝혔다.

김정원 한국과학기술원 교수

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr