원자가 어떻게 배열되어 있는가는 그 매질의 특성들을 결정짓는 중요한 요소이다. 주기적 배열의 매질은 결정 구조에 따라 독특한 특성을 가지며, 그 대척점에 있는 완전히 무질서한 매질은 빛을 특정 영역에 모으거나 Morpho 나비처럼 아름다운 색상을 보여주는 등 결정 구조와는 명확하게 다른 특성을 갖는다. 한편 완전한 질서와 완전한 무질서 사이에는 무한히 많은 자유도를 갖는 ‘중간 영역’이 존재하는데, 그 특성은 양 극단의 단순 중간 특성만을 가지지는 않는다. 완전한 질서 및 완전한 무질서에 대한 연구는 각각 1951년 및 1977년 노벨상 수여와 함께 많은 연구가 진행되었으나 이 중간 영역에 대한 탐구는 비교적 미지의 영역으로서 최근 물리학 및 재료과학의 주요 연구 주제 중 하나이다. 이 강좌에서는 그 중에서도 상관 무질서(correlated disorder), 혹은 설계된 무질서(engineered disorder) 로 분류되는 영역을 선별, 활용하여 광학적으로 새로운 기능을 구현하거나 네트워크 intelligence에 어떻게 활용할 수 있는가를, 본 연구실에서 지난 수년간 수행하였던 연구결과들을 중심으로 하여 소개해 보기로 한다.