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호반의 도시인 강원도 춘천에 자리 잡고 있는 한림대학교 전자물리학과는 1984년 10월 물리학과로 설립되어 올해로 25주년을 맞이하였습니다. 현재 (1) 디스플레이/조명 광학 트랙, (2) 게임물리학 트랙, (3) 바이오포토닉스 트랙 등 세 개의 특성화 분야 및 이에 맞는 교육과정을 준비하여 응용물리의 관점에서 인재를 배출해 오고 있습니다.
  디스플레이 연구실 역시 디스플레이/조명광학 트랙이 본격적으로 시작된 2004년에 설립되어 해당 분야에 진출하여 역동적인 연구를 수행할 전문 인력을 육성하고 있습니다. 잘 알려져 있는 것처럼 현재 평판형 디스플레이 및 관련 부품산업이 한국 경제를 이끄는 견인차 역할을 하고 있고 고체발광다이오드(LED)나 유기발광다이오드(OLED) 백색램프와 같은 신조명 산업이 새로운 성장동력산업으로 떠오르고 있습니다. 일반적인 연구실이 석박사과정 대학원생들을 중심으로 운영되는데 반해 디스플레이 연구실은 학부 3~4학년생과 같은 고학년 및 석사과정의 학생들이 연구와 교육의 주체로 연구실을 운영하고 있고, 관련 전문 지식 및 연구 경험을 쌓으면서 다양한 학술 행사에 참석하는 기회를 가져 왔습니다. 최근 몇 년간 학부생들의 연구 결과들이 한국정보디스플레이학회에서 발간하는 영문지인 "Journal of Information Display"나 한국광학회 영문학술지에 여러 차례 실리는 성과를 거두기도 하였습니다. 본 글에서는 연구실에서 집중적으로 이루어지고 있는 연구 내용 및 연구실 생활에 대해 간략히 스케치해 보도록 하겠습니다. 

현재 디스플레이 연구실의 연구 내용은 크게 두 가지입니다. 하나는 디스플레이/조명 응용기술과 관련된 광학 설계 및 광특성 측정, 분석과 관련된 분야입니다. 또 다른 하나는 응집물질 분광학 분야로써, 라만산란이나 브릴루앙 산란, 임피던스 분석법과 같은 실험방법을 통해 디스플레이 부품재료, 강유전체, 릴랙서와 같은 응용재료들의 물성을 연구하는 분야입니다.

(1) 디스플레이/조명 분야 연구 현황
디스플레이/조명 관련 연구는 현재 LCD 백라이트 및 LED조명에 초점이 맞추어져 있습니다. LCD 백라이트의 광원기술과 관련해서는 평판형 램프, 외부전극형광램프(EEFL), LED의 전기광학 특성과 관련된 연구가 진행되어 왔고, 이와 관련해 절전형, 박형 백라이트 기술에 대한 연구가 이루어져 왔습니다. 백라이트용 광학부품 및 LED 조명에 대해서는 현재 다양한 시뮬레이션 툴(ASAP, LightTools, FDTD Solution, SolidWorks 등)에 기반해 광선추적기법을 활용한 광학시뮬레이션 연구를 진행하고 있습니다다. 이러한 연구들은 (주)삼성코닝, (주)상보를 포함하는 다양한 디스플레이 회사들과의 산학프로젝트로 진행되어 왔고, 주요 결과들은 한국광학회 영문지, 국문지 및 국제적 권위를 가지는 디스플레이 학회인 IMID, IDW 등 디스플레이 관련 국제학회에서 지속적으로 발표되었습니다. 각 분야의 상세 연구 내용을 정리해 보면 다음과 같습니다.

① 백라이트 및 조명용 신광원 연구
 - LED의 휘점 제거와 관련된 시뮬레이션 연구
 - EEFL의 전기광학 특성 평가 및 효율 분석 연구
 - 평판형 램프의 전기광학 특성 평가 및 이를 통한 백라이트의 성능 향상과 관련된 연구
 - 형광램프에 의한 소재의 자외선 열화과정에 관한 연구

② 백라이트 및 조명 관련 연구
 - 백라이트의 광학적 성능 향상을 위한 시뮬레이션 모델 개발
 - 백라이트용 광학필름의 광학특성 평가 및 개선과 관련된 연구
 - 집광형 도광판 및 마이크로렌즈형 집광필름의 광구조 최적화와 관련된 연구
 - 다양한 조도분포를 갖는 LED 조명의 광구조 설계

(2) 응집물질 분광학 연구 현황
고재현 교수가 운영하는 응집물질 분광학 연구팀이 개발한 마이크로-브릴루앙 산란장치(Micro-Brillouin scattering equpment)를 활용하여 다양한 응집물질이 가지는 저에너지 대역의 여기과정 및 상전이와 관련된 연구를 진행하고 있다. 마이크로-브릴루앙 산란장치는 탄뎀 파브리-페롯 간섭계(tandem Fabry-Perot interferometer)에 역산란이 가능하게 변조시킨 현미경을 결합한 장치로써, 수 μm의 공간적 분해능으로 0.1 ~ 3000 GHz의 주파수대역에서 관측되는 음향포논(acoustic phonon), 중앙피크(central peak)로 나타나는 다양한 완화과정들, 스핀파(spin waves) 등의 에너지 및 분산 관계를 측정할 수 있습니다. 특히 구조상전이를 보이는 물질들의 경우 온도를 10 K에서 1200 K 사이에서 변화시켜가면서 해당 물질의 탄성특성(음속도, 탄성계수, 음향 흡수도 등)을 측정하는 것이 가능하고, 향후 압력장치를 추가하여 압력 변화 조건에서도 탄성특성을 조사할 계획입니다. 지금까지는 주로 BaTiO3와 같은 강유전체 및 PMN-PT, PZN-PT 계열의 릴랙서(relaxor) 압전체 등의 상전이 현상, 구조유리상전이 물질의 탄성 특성, 디스플레이 부품의 탄성특성 등에 대한 분광학 연구가 일본, 캐나다, 러시아 등의 국외 연구자 및 인제대, 부산대, 인하대 등 국내 연구자들과의 공동연구로 수행되어 왔습니다. 아울러 최근에는 약제물질, 바이오 물질들의 음향학적 특성에 대한 연구로 연구 영역이 확장되고 있습니다. 본 장비와 관련된 논문이 한국물리학회에서 발행하는 새물리 2011년 7월호에 “마이크로 브릴루앙 산란장치의 구성 및 이를 이용한 응집물질의 탄성특성 측정”이라는 제목으로 출간되었고 해당 호의 새물리 Highlight로 선정되었으며 아울러 [물리학과 첨단기술]에도 소개된 바 있습니다. 본 마이크로 브릴루앙 산란장치는 한림대학교 공동장비로 등록되어 있으므로 외부 기관에서 측정을 의뢰할 수 있습니다.

 
본 연구실은 대학원생과 학부생들이 자유로운 분위기 속에서 자신이 연구하고자 하는 내용을 마음껏 연구할 수 있는 분위기가 조성되어 있습니다. 지도교수와의 랩미팅 및 일대일 면담을 통해 세세한 부분까지 교육과 지도가 이루어지고 있고 해외 연수 및 해외 학회 참가를 통해 다양하고 풍부한 경험을 얻도록 다양한 지원제도가 있습니다.
석사과정 학생들은 기본적으로 IMID, IDW와 같은 국제 디스플레이 학회에 연 1회 참석을 해서 자신의 연구 성과를 발표함과 동시에 다양한 해외 연구자들과의 교류 경험을 가지게 됩니다. 이를 통해 한국물리학회 우수논문상, 한국광학회 우수논문상, 아시아 강유전체 학회 우수 포스터 상 등을 수상하는 등 우수한 연구 성과를 거둔 바 있습니다. 학부생들의 경우에 지도교수 및 석사과정의 지도 하에 다양한 주제에 대해 졸업 연구 등을 수행하면서 다양한 성과를 거둔 바 있습니다. 예를 들어서 2010년 한국 물리학회 가을학술발표회 학부생작품 발표회에서는 본 연구실의 학부생들이 발표한 LED 백라이트 관련 연구 내용이 강원도권 최우수상을 수상하기도 하였고 학부생의 연구결과가 실린 논문이 정보디스플레이학회에서 수여하는 우수논문상에 선정되기도 하였습니다.

 디스플레이 연구실에서 디스플레이/조명 트랙을 밟고 졸업한 학부생 및 석사과정 졸업생 전원은 현재 디스플레이 관련 업계에 취업해 있고 이러한 과정에서 디스플레이와 조명 분야가 한림대 전자물리학과 졸업생의 주요 진출 분야 중 하나로 자리 잡게 되었습니다. 이 기간 동안의 졸업생들은 엘지전자, 포스코LED, 제일모직, DSLCD, 미래나노텍, 상보, 뉴옵틱스, 엘지에스, 온누리전자, 우리ETI, 대성엘텍, 금호전기 등 디스플레이 관련 회사의 연구소에 주로 진출하였고 최근에는 와이즈파워, 이아이라이팅, 현대통신, 금호HT와 같은 조명업체 및 아이엔에이테크놀로지와 같은 광학 시뮬레이션 관련 업체로 진로가 넓어지고 있는 추세입니다. 아울러 응집물질 분광학을 분야를 전공한 학생들의 경우에는 일본 University of Tsukuba의 박사과정이나 성균관대 등 국내 타대학의 대학원으로 진학하고 있습니다.

한림대학교 전자물리학과는 급변하는 사회경제적 상황과 산업기술의 변모 속에서 산업적 응용성이 강한 응용물리 분야들을 중심으로 다양한 트랙(디스플레이/조명 분야, 게임물리학 분야, 바이오포토닉스 분야 등)을 운영함으로써 해당 트랙을 전공한 학생들이 물리학적 지식에 기반해서 다양한 산업 분야에 진출할 수 있는 환경을 구축하였습니다. 특히 디스플레이 연구실의 경우 다양한 산학협력을 바탕으로 최근 5년간 이 분야를 졸업한 학부생 및 대학원생 전원이 관련 분야 기업에 취업할 정도로 전자물리학과의 중심 분야 중 하나로 자리잡았습니다. 아울러 디스플레이/조명 분야에서의 연구 뿐 아니라 응집물질 분광학, 바이오포토닉스 분야에서의 연구도 활발히 이루어지면서 국내 광기술 연구, 응집물질 분광학 분야의 연구 활성화에 기여하고 있습니다. 본 연구실에 관심 있는 분들은 아래 정보를 참조하시기 바랍니다.

주소: 강원도 춘천시 옥천동 한림대학교 자연과학대학 전자물리학과
지도교수: 고재현 (hwangko@hallym.ac.kr)
전화: (033) 248-2056  
팩스: (033) 256-3421
연구실 홈페이지: http://web.hallym.ac.kr/~jhko/