POSTECH ‘토종’ 박사, 플루토늄의 신비 밝혀

       ***** POSTECH ‘토종’ 박사, 플루토늄의 신비 밝혀 *****
    
미국 Rutgers대학 물리학과 G. Kotliar 교수그룹 심지훈 박사 팀은 최신 소프트웨어와 초고속 병렬컴퓨터를 이용하여 플루토늄의 신비를 벗겨내었다. 플루토늄은 온도나 압력에 따라 25%까지 부피가 변하는 등 다른 물질에서는 보이지 않는 다양하고 특이한 물성을 가지고 있다. 플루토늄이나 그 핵 폐기물을 장기간 보관하기 위해서 이러한 물성을 정확히 이해 하는 것은 매우 중요한 연구로 인식되고 있다. 심박사 팀은 최첨단 방법론인 동역학적 평균장 이론 (Dynamical mean field theory: DMFT)를 이용하여 플루토늄에서 보이는 다양한 현상의 원인이 원자가 전자의 동역학적인 요동 때문이라는 사실을 세계 최초로 규명하였다. 이번 연구는 핵무기나 원자력 발전에 사용되는 플루토늄을 장기간 보관하기 위한 이론적인 기반이 마련되었다는데 의의가 있다.

        한편 이번에 심박사 팀에서 개발된 방법론은 기존에 광범위하게 사용되어오던 “밀도범함수 이론(Density Functional Theory, DFT)”을 혁신적으로 보완해주는 최첨단 이론으로 평가 받고 있다. 밀도범함수 이론은 1964년 개발되어 1999년 노벨상이 주어진 이론으로 물리, 화학, 재료공학 등 다양한 분야에서 성공적으로 활용되고 있다. 하지만 이 이론은 극저온 물성 해석에 적용되는 이론으로, 최근 개발되고 있는 고온초전도체 등　신물질의 연구에 한계를 보여왔다. 이번에 개발된 새로운 방법론은 기존의 한계를 뛰어넘어 다양한 온도나 물질에서 적용될 수 있도록 획기적으로 보완되어, 신물질 개발과 물성연구에 크게 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있다.

        3월 29일 Nature 최신호를 통해 발표되는 이 연구논문의 제일저자인 심지훈 박사는 POSTECH 물리학과에서 학사, 박사(통합과정) 학위를 받은 ‘토종’ 박사 출신으로 2006년 한국학술진흥재단 (KRF)의 해외 박사후연구원 연수지원을 받아 현재 Rutgers대학에서 연수 중에 있다.