신재철 동국대학교 교수가 '국내 최초 중적외선 대역 고출력 반도체 레이저 원천기술 개발' 성과로 '2025 국가연구개발 우수성과 100선'에 선정됐다.
'국가연구개발 우수성과 100선'은 과학기술인의 자긍심을 고취하고 과학기술에 대한 관심을 높이고자 2006년부터 시행 중인 제도다. 정부 지원 R&D(연구·개발) 과제에서 창출된 성과 가운데 기계·소재, 생명·해양, 에너지·환경, 정보·전자, 융합, 순수기초·인프라 등 6대 기술 분야별 우수성과 100건을 선정한다.
신재철 교수는 화학기상증착장치(MOCVD)를 활용, 중적외선 대역(4~10㎛)에서 상온 연속(CW) 동작이 가능한 양자폭포레이저 제작 원천기술을 구현했다. 특히 골짜기(Vally-shaped) 형태의 활성층 설계로 기존 대비 광출력을 1.5배 이상 높였다. 해당 기술은 특허 출원과 기술이전까지 마쳤다.
아울러 신 교수는 MOCVD 기반 적외선 광소자 에피 파운드리 사업화를 본격 추진하며 전량 수입에 의존하던 III-V 화합물 반도체 에피 성장 기술의 국산화에도 성공했다. 이를 통해 중적외선 대역 광소자용 에피 소재 공급 체계를 구축했고 민간 투자 유치 기반의 벤처기업 에피솔루션을 설립했다.
양자폭포레이저는 대기 오염 감시, 산업 현장 유해가스 모니터링, 실내 공기질 관리 등 환경 분야를 비롯해 의료와 국방 등 여러 영역에 활용 가능하다. 현재 양자폭포레이저 제작 기술은 미국과 독일 등 일부 선진국 기업이 시장을 주도하고 있어 국내에서는 대부분 수입에 의존해 왔다.
이번 연구로 화학기상증착장치 기반 양자폭포레이저 성장 원천기술과 고출력 구조 설계 기술을 확보하면서 기술 자립과 공급망 안정화 기반이 마련됐다는 평가다. 신 교수는 해당 원천기술을 기반으로 기업 대상의 기술이전과 양산화가 가능하다고 설명하며 관련 기업의 신규 사업 진출을 뒷받침할 수 있을 것으로 내다봤다.
신 교수는 "이번 선정은 기술 자체의 완성도와 재현성이 공적으로 검증됐다는 점에서 의미가 크다"며 "에피 구조 설계부터 성장, 소자 구현까지 축적해 온 연구의 연속선에서 도출된 결과"라고 말했다. 이어 "앞으로도 국내 반도체·광소자 분야의 기술 수준을 끌어올리는 데 기여하겠다"고 덧붙였다.