전기저항값을 최소 10억 분의 4까지 측정할 수 있는 기술을 국내서 개발했다.
한국표준과학연구원(KRISS·원장 정광화) 기반표준본부 양자응용 SI연구단 김완섭 박사 연구팀은 저온전류비교기를 이용한 양자홀 저항표준기 시스템을 독자 개발, 이를 국가 저항표준으로 확립했다고 13일 밝혔다.
이 시스템을 활용할 경우 전기저항값을 세계적인 수준인 10억 분의 4의 정확도로 측정할 수 있다.
양자홀저항은 종류가 다른 두 반도체 접합의 경계면에 형성되는 전자들의 홀(Hall)저항이 극저온과 고 자기장에서 양자화 되는 현상이다. 이때 발생하는 불연속 지점과 불연속 단계를 찾아내 정확한 저항 측정의 기준으로 삼게 되는 것이다.
이번에 개발한 시스템의 성능평가는 독일표준기관 PTB와의 교차 비교실험을 통해 수행됐다. 100옴(Ω) 저항을 기준저항인 양자홀저항과 비교 측정한 결과 두 기관의 측정값이 1억 분의 1 이하까지 일치하는 것으로 확인됐다.
연구팀은 앞으로 전기표준의 최대 관심사인 단전자 펌프(single electron pump)의 극미소 전류 측정 및 양자표준삼각형(Quantum Metrology Triangle) 완성과 같은 첨단 전기표준 관련 연구를 수행할 계획이다.
김 박사는 “나노, 바이오, 우주 항공 및 위성통신과 같은 첨단산업이 발달하면서 정밀측정에 대한 수요가 증가한다”며 “최근 세계 선진 표준기관들은 더욱 정밀한 측정을 실현하기 위해 노력하고 있다”고 말했다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.co.kr
