강좌 소개
홍보/예시 영상
강좌 운영 계획
주차 |
주차명(주제) |
운영방법 |
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차시 |
차시명(소주제) |
학습요소(유닛) |
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1주차 |
나노광학 소개 |
1-1 |
나노광학소개 |
강의영상 (15분×1) |
퀴즈( 1 ) |
PDF |
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학습목표 |
나노광학의 분야와 중요성을 학습한다. Electronics의 근본적인 한계를 배우고 나노광학이 이러한 문제점을 어떻게 해결할 수 있는지 이해한다. 현재 나노광학의 한계점을 이해한다. |
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1-2 |
맥스웰방정식 |
강의영상 (15분×1) |
퀴즈( 2 ) |
PDF |
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학습목표 |
맥스웰방정식과 그 의미에 대해 학습한다. 평면파에서의 전기장, 자기장 형태를 이해한다. 4가지 맥스웰방정식과 방정식 내의 변수(유전율/투자율 등)을 학습하고, 각 방정식의 물리적 의미를 이해한다. |
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1-3 |
맥스웰방정식 |
강의영상 (15분×1) |
퀴즈( 1 ) |
PDF |
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학습목표 |
맥스웰방정식으로부터 도출할 수 있는 물리적 지식을 학습한다. 맥스웰방정식으로부터 파동방정식을 유도하고 이를 통해 매질에 따른 빛의 속도를 이해한다. 매질 내에서의 빛이 어떠한 파동으로 기술되는지 학습한다. |
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학습목표 |
나노광학(나노포토닉스)의 소개 및 기본 이론에 대해 설명할 수 있다. |
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2주차 |
포토닉스 |
2-1. |
스넬의 법칙, 굴절, 반사 |
강의영상 (15분×1) |
퀴즈( 1 ) |
PDF |
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학습목표 |
굴절, 반사, 웨이브가이딩에 대해 이해한다. 굴절/반사를 기술하는 수식인 스넬의 법칙과 편광을 어떻게 기술하는지 학습한다. 프레넬방정식을 통해 굴절/반사 현상에서 투과율과 반사율을 계산하는 방법을 학습하고, 전반사와 임계각에 관한 개념을 습득한다. 소멸파와 웨이브가이딩을 이해한다. |
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2-2. |
광 공진기 |
강의영상 (15분×1) |
퀴즈( 2 ) |
PDF |
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학습목표 |
나노광학 응용의 예시 중 하나인 광공진기에 대해 학습한다. Wisphery gallery resonator를 이해하고 이를 바탕으로 한 광공진기와 센서 및 레이저 응용에 대해 설명할 수 있다. |
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2-3. |
포토닉 크리스탈 |
강의영상 (15분×1) |
퀴즈( 2 ) |
PDF 제공 |
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학습목표 |
포토닉 크리스탈의 기본 개념과 응용분야를 학습한다. 일반 solid와 비교하여 포토닉 크리스탈을 설명할 수 있다. 밴드갭의 개념과 밴드갭에서의 빛의 작동을 기술할 수 있다. 포토닉 크리스탈의 제작방법과 응용분야를 학습한다. |
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학습 목표 |
나노 광학의 기본 이론 학습 및 광공진기와 포토닉 크리스탈에 대해 설명할 수 있다. |
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3주차 |
메타물질 |
3-1. |
메타물질 소개 |
강의영상 (15분×1) |
퀴즈( 2 ) |
PDF 제공 |
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학습목표 |
메타물질의 기본 개념과 몇 가지 대표적인 메타물질을 학습한다. 음굴절 메타물질의 핵심 개념과 음굴절 매질 내에서의 빛의 거동에 대해 이해한다. |
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3-2. |
메타물질의 유전율과 투자율 |
강의영상 (15분×1) |
퀴즈( 1 ) |
PDF 제공 |
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학습목표 |
유전율과 투자율의 부호와 크기를 제어하여 음굴절 메타물질을 구현할 수 있음을 이해한다. 유전율과 투자율이 어떻게 기술되는지와, 음의 유전율, 투자율을 가지기 위해서는 어떠한 접근이 필요한지 알아본다. |
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3-3. |
메타물질의 제작과 특성 평가 |
강의영상 (15분×1) |
퀴즈( 2 ) |
PDF 제공 |
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학습목표 |
다양한 메타물질의 제작과 특성평가를 학습한다. 음굴절 메타물질의 여러 가지 디자인과 나노공정 방법, 음굴절 특성을 평가할 수 있는 측정 방법을 이해한다. |
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학습 목표 |
메타물질의 소개 및 기본 개념과 제작, 특성 평가 방법을 제시할 수 있다. |
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4주차 |
메타물질 |
4-1. |
메타물질 기반 초고해상도 이미징 |
강의영상 (15분×1) |
퀴즈( 2 ) |
PDF 제공 |
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학습목표 |
메타물질 기반 초고해상도 이미징의 원리와 구현 사례를 학습한다. 회절 한계에 관한 개념과 이를 극복하기 위한 음굴절 물질의 이미징 응용을 이해하고 슈퍼렌즈와 하이퍼렌즈를 학습한다. |
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4-2. |
변환광학과 투명망토 |
강의영상 (15분×1) |
퀴즈( 2 ) |
PDF 제공 |
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학습목표 |
변환광학의 기본 개념과 이를 이용한 응용을 이해한다. 특히 변환광학의 응용 분야 중 하나인 투명망토의 연구 동향을 알아본다. |
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4-3. |
메타물질의 비전과 미래 |
강의영상 (15분×1) |
퀴즈( 1 ) 토론( 1 ) |
PDF 제공 |
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학습목표 |
메타물질의 비전과 미래에 대해 설명할 수 있다. 등방성 메타물질 제작을 위한 바텀업 공정, 음향/기계적 메타물질, 카이랄/하이퍼볼릭 메타물질, 메타표면, 인공지능을 이용한 메타물질 설계를 포함한 최신 동향을 학습한다. |
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학습 목표 |
메타물질의 응용 분야에 대해 설명할 수 있다. |
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5주차 |
플라즈모닉스 |
5-1. |
플라즈모닉스 소개 |
강의영상 (15분×1) |
퀴즈( 2 ) |
PDF 제공 |
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학습목표 |
플라즈모닉스 분야를 소개할 수 있다. Electronics와 포토닉스를 연결하는 다리 역할의 플라즈모닉스를 이해하고 다양한 응용 분야를 기술할 수 있다. |
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5-2. |
표면플라즈몬 |
강의영상 (15분×1) |
퀴즈( 2 ) |
PDF 제공 |
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학습목표 |
표면플라즈몬과 표면플라즈몬 공명의 개념과 원리를 이해한다. 금속과 비금속 표면에서 발생하는 표면플라즈몬과 그 응용 현상을 학습한다. |
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5-3. |
플라즈모닉스 기반 이미징과 리소그래피 |
강의영상 (15분×1) |
퀴즈( 1 ) |
PDF 제공 |
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학습목표 |
플라즈모닉스 기반 이미징과 리소그래피의 개념과 원리를 학습한다. 플라즈모닉스 기반의 빛의 집속을 이용한 이미징과 리소그래피 구현에 관해 알아본다. |
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학습 목표 |
플라즈모닉스의 기본 개념 및 응용 분야에 대해 설명할 수 있다. |
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6주차 |
플라즈모닉스 |
6-1. |
플라즈모닉 회로 |
강의영상 (15분×1) |
퀴즈( 2 ) |
PDF 제공 |
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학습목표 |
플라즈모닉 회로의 개념과 장점, 한계점을 이해한다. 플라즈모닉스 기반의 레이저, 안테나, 형광증폭, 웨이브가이드, 거울, 빔 분할기, 렌즈, 모듈레이터, 포토디텍터 응용에 대해 배운다. |
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6-2. |
플라즈모닉스와 에너지 |
강의영상 (15분×1) |
퀴즈( 2 ) |
PDF 제공 |
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학습목표 |
플라즈모닉스 기반의 태양에너지 수확 기술에 대해 학습한다. 솔라셀의 기본 원리에 대해 이해하고 플라즈모닉스를 이용한 다양한 응용 방안을 이해한다. |
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6-3. |
플라즈모닉스의 비전과 미래 |
강의영상 (15분×1) |
퀴즈( 1 ) 토론( 1 ) |
PDF 제공 |
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학습목표 |
플라즈모닉스의 비전과 미래에 대해 학습하고 색구현, 바이오센서 응용 사례를 알아본다. 플라즈모닉스의 미래 전망에 대해 설명할 수 있다. |
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학습 |
플라즈모닉스의 응용 분야에 대해 설명할 수 있다. |
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7 |
기말고사 |
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강좌 |
- 나노분야 전문가의 실제 적용사례 소개(인터뷰 형식) - 질문중심 교수법을 적용하여 학습자 중심의 수업 설계 |
강좌운영팀 소개
교수자

- 노준석 교수
- ◯ 성명: 노준석
- ◯ 소속: 포항공과대학교 기계공학과/화학공학과
- ◯ E-mail: jsrho@postech.ac.kr
- 학력
- ◯ 2007 서울대학교, 기계항공공학부 학사
- ◯ 2008 University of Illinois, Urbana-Champaign, 기계공학 석사
- ◯ 2013 University of California, Berkeley 기계공학/나노공학 박사
- 경력
- ◯ 2013-2014 Argonne National Laboratory Ugo Fano Fellow
- ◯ 2014-2018 포항공과대학교 기계공학과/화학공학과 조교수
- ◯ 2015-현재 포항공과대학교 시스템생명공학부 겸임교수
- ◯ 2017-2018 국가과학기술자문회의 전문의원
- ◯ 2018-현재 포항공과대학교 기계공학과/화학공학과 부교수 (무은재 석좌교수)
- ◯ 2018-현재 연세대학교 글로벌융합공학부 겸임교수
- ◯ 2020-현재 포항공과대학교 창의IT융합공학과 겸임교수
- ◯ 2020-현재 포항공과대학교 인공지능대학원 겸임교수
- 주요업적 및 수상경력
- ◯ 2019 젊은과학자상 (대통령상) 수상 (공학 제2군)
- 연구분야
- ◯ 나노광학, 나노공정, 메타물질, 플라즈모닉스
강좌지원팀

- 이다솔
- ○ 성명: 이다솔
- ○ 소속: 포항공과대학교 기계공학과
- ○ E-mail: dasol2@postech.ac.kr
강좌 수강 정보
이수/평가정보
과제명 | 퀴즈 | 기말고사 |
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반영비율 | 50 % | 50 % |
※ 진도율 100 % 및 퀴즈/중간/기말고사 총 합의 80% 획득 시, 이수증을 발급받을 수 있습니다.
강좌 수준 및 선수요건
강솨수준: 기초
선수요건: 없음
교재 및 참고문헌
교재없음 (강의노트 제공)
참고문헌 없음
자주 묻는 질문
나노포토닉스는 어떤 분야에 사용되나요?
나노 포토닉스는 현재 사용되고 있는 전자 소자보다 더 빠르고 집적화된 광학회로나,디스플레이,센서등다양한분야에응용되기위한 활발한 연구들이 진행되고 있습니다. 앞으로 배우게될 강의내용들도나노포토닉스에서활발히연구중인메타물질과 플라즈모닉스의다양한 연구 분야에 대한 내용을 다루게 될 예정입니다.
Opticalresonance를이용한센서의장점이무엇인가요?
Resonance를 이용한 index sensing, 다양한 생체 분자들을 검출하는다양한센싱등에사용이되는이유는높은Q- factor를 갖기 때문입니다. 주변 분자와 민감하게반응해서,resonance의중심이이동한는것을관찰하기에 유리하기때문입니다.
메타물질을이용해서인덱스를조절할때,음의굴절률말고도신기한 현상이 있을까요?
강의에서는 물질의 유전율과 투자율을 조절하면서, 일반적으로자연계에서는찾아보기어려운음의굴절률을중점적으로보여드렸습니다.하지만, 메타물질을 이용할 경우 아주 높은굴절률을만들어내거나,아니면Zeroindex를갖는물질을 구현할 수도 있습니다.Nature470,369-373(2011),NaturePhotonics7,907-912 (2013)과 같은논문들을참고해보세요.
타물질이나 메타표면을이용한이미징기술중유망기술은어떤것이 있을까요?
강의 내용 외의 예시를 들자면, 메타표면을 기반으로 한 초박막 렌즈 기술을소개해드릴수있습니다.기존렌즈는메타표면을이용해 같은 성능을 구현할 수 있는데, 기존 렌즈처럼 두껍고 무거운것이아니라수백나노미터수준의아주얇은 두께로 구현이가능합니다. 현미경, VR/AR 에 적용될 경우 크기나 무게를소형화시킬수있는기술로,최근유망한 10대 기술로 선정되기도했습니다.
플라즈모닉리소그래피가일반적으로사용되는리소그래피방법들과다른점이무엇인가요?
일반적으로 반도체 공정 등에많이사용되는리소그래피는photolithography가많이사용됩니다.Photolithography는 대면적으로 패터닝을할수는있지만, 회절한계라는 빛의 물리적한계때문에,아주 작은패턴을 만들 수는 없습니다. 하지만, 플라즈모닉리소그래피의경우,훨씬 더 작게응집된빛을리소그래피로사용하기때문에 더 작은 구조체를 제작하는 것이 가능합니다.
다양한플라즈모닉스의연구결과들로미루어볼때,실생활에서어떤 분야에 직접적으로이용될 수 있을까요?
다양한 연구 결과들이 보고되어 왔으며, 스펙트로미터, 센서, 나노 공정등에사용될수있습니다.또한,구조적으로색을나타내는 컬러 디스플레이에도 사용될 수 있습니다.