한국전자통신연구원(ETRI) ㎔포토닉스 창의연구센터는 금속 나노구조를 양극과 음극으로 활용한 전극을 통해 효율 및 출력을 최대 50배 이상 높인 테라헤르츠파 발생 기술을 개발했다고 15일 밝혔다. 이에 따르면 관련 연구성과는 세계적인 과학전문지인 네이처의 자매지 사이언티픽 리포트 (Scientific Reports)에 지난달초 게재됐다.
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| 나노기술 기반 고출력 테라헤르츠 발생소자 개발에 성공한 박경현 ㎔포토닉스 창의연구센터장(왼쪽)과 문기원 박사. |
테라헤르츠파는 1초에 1조번이나 진동하는 전자기파다. 가시광과 마이크로 전자기파 사이의 파장(주파수 0.1~10 ㎔)을 갖으며 전파에 비해 높은 직진성을 가지며, 가시광에 불투명한 물질을 잘 투과하는 특성을 가진다. 즉 파장이 길어 빛이 투과할 수 없는 물질도 잘 투과한다는 특징을 갖고 있다. 전파보다 대역폭이 넓기 때문에, 테라헤르츠 기술은 미래 사회의 근간이 되는 보안, 통신, 의료 분야에 핵심적인 분야로 꼽히지만 현재까지 미개척 주파수 대역으로 전 세계적으로 큰 관심을 받고 있다.
연구진에 따르면 기존 테라헤르츠파 발생 상용소자의 경우 출력신호가 낮아 대상물을 정확히 볼 수가 없었다. 하지만 이번 기술 개발로 향후에는 테라헤르츠파를 이용해 금속, 암세포, 유해 화학물질 및 흉기ㆍ폭탄 등 검출에 유용할 것으로 기대된다.
또 테라헤르츠파를 이용하면 고유의 특성으로 인해 우주선 발사시 쓰이는 고정밀 타일의 기포여부나 페인트 도포두께, 플라스틱 제조시 결함여부, 제약분야 알약의 정밀 코팅두께 측정에도 유용할 것으로 연구진은 내다봤다.
ETRI 박경현 ㎔포토닉스 창의연구센터장은 “나노구조에서 일어나는 물질적 현상에 성능을 향상시킨 점과 대면적 나노전극 광전도 안테나 기술을 이차원 구조로 확장함으로써 각각의 단위 소자 특성을 인위적으로 조절해 새로운 응용의 가능성을 연 것”이라고 연구 의의를 밝혔다.
이번 연구는 미래창조과학부 및 산업통상자원부의 지원으로 진행됐으며 ㎔포토닉스 창의연구센터는 소재부터 시스템의 전 영역에 걸친 연구를 통해 SCI(과학기술논문색인지수) 논문 21편을 발표하고 국내외 특허를 50여건을 출원했으며, 요소기술들에 대한 기술이전이 진행 중이라고 밝혔다.
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