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필자가 광학 분야에 입문한지 벌써 10년이 됐다. 처음 이 분야에 발을 들인 이유는, 학부시절 응용기술보다 새로운 현상을 발견하고 근본 원리를 탐구하는 기초 연구를 하고 싶어서였다. 이를 위해 액티브 플라즈모닉스 응용시스템연구실의 문을 두드렸다. 정식 연구원이 되기 전 6개월 정도 인턴기간을 거칠 기회를 얻었다. 지도교수의 배려로 연구실에 자리를 한 칸 잡고, 인턴이 해볼 만한 연구 주제로 회절광학소자 설계 프로그램을 구현하라는 과제를 받았다.



회절광학소자 프로그램 제작과 관련해서는 4개월이 지나서야 지도교수에게 결과를 보고할 수 있었다. 비록 연구는 더디게 전개됐지만, 회절 물리와 수학알고리즘 자체에 대해 깊이 공부할 기회를 얻었다. 결과적으로 이 시기에 매진한 기초 연구는 본격적으로 연구에 뛰어든 이후에 큰 도움이 됐다. 기초 탐구 자세를 중시하는 우리 연구실만의 전통은 지금도 강점이라 생각한다.



현재 연구실의 주된 연구 분야인 나노포토닉스는 필자가 박사과정 후반부에 본격적으로 연구하기 시작한 주제다. 당시 많은 연구자들이 광자결정 및 플라즈모닉스를 앞세운 새로운 비전의 나노포토닉스로 연구주제를 전환했다. 필자 또한 원래 연구하고 있던 회절광학을 기반으로 새로운 주제인 나노포토닉스로 자연스럽게 전환할 수 있었다.



그 이전에는 연구실에서 다루지 못했던 맥스웰 방정식의 엄밀한 해석이라는 이론적인 주제에 파고들었다. 현실적인 비전이 있거나 특정 프로젝트의 과제라서 진행한 것이 아니었다. 맥스웰 방정식의 자체 풀이를 좀 더 완벽하고 아름답게 구성하고자 하는 다소 자기만족적인 연구였다.



이를 통해 푸리에 모달 방법이라고 하는 전자장 해석 방법론의 일반화된 기초 코드를 개발했는데, 우연히도 이 시점에 나노포토닉스라는 새로운 분야의 세계적인 흐름과 맞물렸다. 기초 연구로 개발하던 푸리에 모달 방법이 곧바로 광자결정과 플라즈모닉스의 모델링과 해석에 적용됐다. 이를 통해 나노포토닉스의 영역으로 빨리 진입했고 연구실의 초기 성과를 내는 데도 기여할 수 있었다.



변화의 과정에서 기초 연구의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 또 우리 연구실은 자유로운 연구에도 충분한 지원과 격려를 아끼지 않는다. 학생들은 스스로 즐길 수 있는 분야를 연구할 수 있어 자기 연구에 대한 열정이 대단하다.



필자는 현재 대학에서 나노포토닉스 소자와 홀로그래픽 3D 디스플레이를 연구하고 있다. 연구실에서 얻은 성과를 바탕으로 연구의 비전과 방향을 올바르게 설정하고 구체화하기 위해 기초 연구에 충실히 임하고 있다. 필자를 비롯한 연구실 졸업생들은 이러한 철학을 바탕으로 다양한 분야에서 최선을 다해 활동하고 있다.