연세대 최현용·KAIST 민범기 교수팀 공동 연구 성과

국내 연구진이 테라헤르츠(THz) 파의 주파수를 원하는 대역으로 변조하는 방법을 발견했다.

한국연구재단은 연세대 최현용 교수팀이 그래핀과 메타물질을 결합해 만든 원자 단위 두께의 소자로 테라헤르츠 전자파 발생·주파수 변조에 성공했다고 26일 밝혔다.

연구는 한국과학기술원(KAIST) 민범기 교수팀과 공동으로 진행했다.

테라헤르츠파는 1초에 1조번 진동하는 파동이다.

인체에 무해하고 엑스레이보다 투과성이 높아 세포단위 생체특성 분석·의료 진단·공항검색·문화재 비파괴 검사 등에 활용되고 있다.

기가헤르츠파보다 1천배 이상 대역이 넓어 통신용 개발도 활발하다.

그러나 지금까지 테라헤르츠파는 커다란 크기의 고가 장비를 이용해야 발생시킬 수 있는데다 주파수 대역 조절이 어려웠다.

최현용 교수 연구팀은 특수하게 디자인한 메타 물질과 그래핀을 결합한 소자에 펨토초(1천조분의 1초) 레이저를 쪼여 테라헤르츠파를 발생시켰다.

이 테라헤르츠파는 피코초(1조분의 1초) 단위로 전도도가 바뀌는 그래핀 특성에 따라 주파수가 변조된다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 메타 물질 형태를 이용해 원하는 대로 특정한 주파수를 만들 수도 있다고 덧붙였다.

한국연구재단 측은 "기가헤르츠보다 1천배 빠른 테라헤르츠 이동통신이 가능할 뿐만 아니라 반도체 검사의 경우 비파괴·비접촉 상태에서 전기 흐름을 확인할 수 있게 된다"며 "테라헤르츠 발생 기기 소형화도 기대된다"고 부연했다.

컴퓨터나 디스플레이 등 분야에서도 활용할 수 있는 이 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단의 신진연구자지원사업·선도연구센터지원사업·글로벌프론티어지원사업을 통해 지원했다.

연구 결과는 재료과학 분야 학술지 '어드밴스트 머티리얼스(Advanced Materials·2015년 12월 7일 판)'에 실렸다.

(대전연합뉴스) 이재림 기자 walden@yna.co.kr

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