국내 연구진, 테라헤르츠파 전기적으로 10배 빠르게 제어

(대전ㆍ충남=뉴스1) 김태진 기자 = 국내 연구진이 테라헤르츠파를 전기적으로 10배 빠르게 제어할 수 있는 기술을 개발했다.

한국연구재단은 광주과학기술원 장재형 교수 연구팀이 테라헤르츠파의 세기를 초고속 전자소자가 집적된 능동형 메타물질을 이용, 전기적 신호로 제어할 수 있는 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.

테라헤르츠파는 10의 12제곱을 뜻하는 테라(Tera)와 진동수 단위인 헤르츠(hertz)를 합성한 말로, 종이, 플라스틱, 의류 등 여러 물질에 대해 투과특성이 우수하고, 인체에 해를 끼치지 않는다.

테라헤르츠 전자기파에 정보를 부가하기 위해서는 전자기파의 세기를 원하는 대로 변화시킬 수 있는 변조기가 필요하다.

연구팀은 테라헤르츠파를 전기적으로 변조하기 위해 메타물질에 집적된 초고속 전자소자의 정전 용량을 변화시키는 방법을 사용했다.

가하는 전압에 따라 정전용량이 변화하는 전자소자는 특정 주파수에서 메타물질의 투과 특성을 변화시킬 수 있어 테라헤르츠 전자기파의 세기를 제어할 수 있게 된다.

그 결과 전자소자의 면적을 획기적으로 줄여 선행연구 결과와 비교 시 1/10에 해당하는 전압만으로도 최고의 변조지수를 얻을 수 있었다.

더불어 변조 속도가 10배 빠르다는 연구결과를 도출했다.

장 교수는 “별도의 레이저 없이 테라헤르츠파를 전기적으로 변조할 수 있어 공항 검색대, 암 진단 등 영상 시스템 등에 적용이 가능하다”며 “테라헤르츠 영상 시스템의 소형화, 소모전력 감소에 따른 에너지 절감 등에 기여할 것으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구 성과는 세계적 권위의 학술지인 네이처(Nature) 자매지 사이언티픽 리포트 (Scientific Report) 지난달 19일자에 게재됐다.

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