아주대와 KAIST 연구진이 공동으로 '꿈의 전자파'로 불리는 고출력 광대역 테라헤르츠파 광원 개발에 성공했다. 권오필 아주대학교 교수와 이상민 KAIST 교수가 주인공이다.
연구진은 진동을 억제하는 분자설계 기술로 고출력 광대역 테라헤르츠를 발생시키는 새로운 원천소재를 개발했다. 연구 성과는 소재 분야 저명 학술지 '어드밴스드 펑셔널 매터리얼즈' 11일자 표지 논문으로 선정됐다.
테라헤르츠파(THz)는 빛과 전파 두 가지 특성을 동시에 띄는 독특한 전자기파다. 인체에 무해하고 인간의 눈에 보이지 않는 부분까지 선택적으로 관찰할 수 있다. 의료와 보안, 환경, 산업계 등 다양한 분야에서 응용이 가능하다.
그동안 다양한 테라헤르츠 광원 소재가 개발됐지만 저출력에 광대역을 포괄하지 못해 분석할 수 있는 물질에 한계가 있었다. 두 대학 연구팀은 스스로 분자·원자 진동을 흡수하는 테라헤르츠 광원 소재 특성에 주목했다. 광원 소재가 분자·원자 진동을 스스로 재흡수하면서 테라헤르츠파 발생 효율이 낮아지고 결국 테라헤르츠파 스펙트럼에 수많은 공백이 생긴다는 것을 알아냈다. 공백이 많은 저효율 테라헤르츠 광원은 마치 눈의 일부를 가리고 사물을 보듯 분석 감도를 낮추고 측정을 어렵게 한다.
연구팀은 분자 간 진동을 억제한 유기물로 이루어진 소재로 테라헤르츠파 재흡수를 막는데 성공했다.
권오필 아주대 교수는 “일반적인 광학, X-레이 기술과는 차별화되는 테라헤르츠 공학의 유용성에도 불구하고 그동안 고출력 광대역 테라헤르츠 광원소재 부재로 활용이 어려웠다”며 “스펙트럼 공백을 줄인 고출력 광대역 테라헤르츠 광원소재를 위험물 분석, 의료 진단, 환경 감시 등에 다양하게 응용할 것으로 기대한다”고 말했다.
이경민 성장기업부(판교)기자 kmlee@etnews.com
