'꿈의 전자파' KAIST가 잡았다

'꿈의 전자파' KAIST가 잡았다

'테라헤르츠파' X선처럼 투과력 강하지만 인체무해 정기훈 교수팀 '출력 3배 증폭' 세계적 학술지 실려

  • 승인 2012-04-23 14:38
  • 신문게재 2012-04-24 13면
  • 권은남 기자권은남 기자
▲ 정기훈 교수
▲ 정기훈 교수
인류에 남겨진 최후의 전파자원인 테라헤르츠파 정복에 KAIST가 한발 다가섰다.

KAIST 바이오 및 뇌공학과 정기훈 교수 연구팀은 광학계의 블루오션이라 불리는 '테라헤르츠파'의 출력을 크게 향상시키는 기술을 개발, 앞으로 휴대용 투시카메라나 소형 바이오 진단시스템 등 다양한 분야에 응용될 수 있을 것으로 전망되고 있다.

정기훈<사진> 교수 연구팀은 광학나노안테나 기술을 접목해 테라헤르츠파의 출력을 기존보다 최대 3배 증폭시키는 데 성공, 나노분야 세계적 학술지 'ACS Nano' 3월호(27일자)에 실렸다.

테라헤르츠파는 100GHz에서 30THz 범위의 주파수를 갖는 전자기파로, 가시광선이나 적외선보다 파장이 길어 X선처럼 투과력이 강할 뿐 아니라 X선보다 에너지가 낮아 인체에 해를 입히지 않는다. 테라헤라츠파 대역은 빛의 직진성과 전파의 물질투과성을 모두 가지고 있으며, 인체에 무해한 친환경적 전파자원이기 때문에 전 세계적으로 이를 활용한 응용시스템을 개발하는데 치열한 경쟁을 벌이고 있다.

이러한 특성으로 X-레이처럼 물체의 내부를 투과해 볼 수 있으며, 주파수 내에서 특정 영역을 흡수하기 때문에 X선으로는 탐지하지 못하는 우편물 등에 숨겨진 폭발물이나 마약을 찾아낼 수 있다. 심지어 가짜약도 판별해낼 수 있다.

또 분광정보를 통해 물질의 고유한 성질을 특별한 화학적 처리 없이 분석할 수 있어 인체에 손상이나 고통을 주지 않고도 상피암 등 피부 표면에 발생하는 질병을 효과적으로 즉시 확인할 수 있다. 테라헤르츠파는 펨토초(10~15초) 펄스레이저를 광전도 안테나가 형성된 반도체기판에 쪼여주면 피코초(10~12초) 펄스 광전류가 흐르면서 발생된다. 그러나 출력이 부족해 바이오센서 등 다양한 분야의 상용화에 어려움이 있어 그동안 과학자들이 출력을 증폭시키기 위한 많은 노력들이 이어졌다.

정 교수 연구팀은 광전도안테나 사이에 금 나노막대로 구성된 광학나노안테나를 추가하고 구조를 최적화했으며, 광전도기판에 나노플라즈모닉 공명현상이 발생되면서 광전류 펄스가 집적도가 높아져 출력이 최대 3배까지 증폭됐다. 이에 따라 물체의 내부를 더욱 선명하게 볼 수 있을 뿐만 아니라 생검을 하지 않고도 좋은 영상과 함께 성분 분석이 가능해졌다.

정기훈 교수는 “이번에 개발한 원천기술을 테라헤르츠파 소자 소형화 기술과 결합해 내시경에 응용하면 상피암을 조기에 감지할 수 있다”며 “앞으로 이 같은 바이오센서 시스템을 구축해 상용화하는 데 주력할 것”이라고 말했다.

한편, 2011년에 합계 8370만 달러의 시장규모를 기록한 테라헤르츠(THz)파 디바이스 시장은 2016년에는 1만2700만 달러 규모로 성장할 것으로 예측된다.

테라헤르츠 시장의 다양화는 2016년 이후에 활발해질 것으로 예측되며, 2016~2021년은 35%의 연평균 성장률, 2021년에는 5만7000만 달러의 시장규모에 이를 것으로 추정된다.

●테라헤르츠파란?

테라헤르츠파는 가시광선과 전파 사이에 존재한다. '테라'는 1조를 뜻하는 그리스어로 테라헤르츠파의 주파수는 1000억~10조 Hz다. 1초에 적어도 1000억 번 이상 진동한다. 테라헤르츠파는 가시광선처럼 직진하면서 전파처럼 물체를 잘 투과해 종이, 나무, 플라스틱, 심지어 시멘트까지 웬만한 물체들은 대부분 투과하지만 물과 금속은 투과하지 못한다.

권은남 기자

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 천안시, 천안삼거리초서 '아침밥 먹기' 캠페인 전개
  2. 유성경찰서·유성구보건소, 정신질환자 위기대응 협력 강화
  3. 방과 후에도 이어지는 배움과 돌봄…대전 초등학교 2곳 전국서 인정
  4. 조상호 세종시장, '아시안 패러게임' 주역 격려
  5. 한국수자원공사(K-water) 제17대 양승조 사장 취임
  1. 대전 서구의회, 제300회 정례회 돌입…행감·내년도 예산안 심사
  2. 대한민국 청소년 국가대표 선수단, 그리스 오픈 태권도 대회서 압도적 기량 과시
  3. 화제 드라마 ‘100일의 거짓말’ 실제 무대, 논산 선샤인랜드 ‘시간여행 테마파크’ 재탄생
  4. 천안시, '제30회 전국농아인대회' 성료…권익 증진·화합 다져
  5. 천안문화재단, 24일 '지식공유포럼' 개최

헤드라인 뉴스


충남대 통합 재추진, 학생 권익 보장이 관건…16일 통합추진위서 재투표 일정 확정

충남대 통합 재추진, 학생 권익 보장이 관건…16일 통합추진위서 재투표 일정 확정

충남대가 국립공주대와의 통합을 재추진하는 가운데 학생사회가 재투표 방식 개선과 통합 이후 권익 보장을 요구하면서, 대학본부가 내놓은 보완책이 구성원들의 동의를 얻어낼 수 있을지 관심이 쏠리고 있다. 충남대는 통합신청서 원안은 유지하면서 구성원 권익 보호 대책을 보완하는 방향을 택했다. 15일 충남대에 따르면 대학본부는 16일 오후 열리는 통합추진위원회에서 충남대 구성원을 대상으로 한 재투표 일정을 심의·확정할 예정이다. 현재 중앙선거관리위원회 온라인투표시스템을 활용해 3일간 투표를 진행하는 방안이 실무 차원에서 마련됐다. 지난 9월..

AI활용 시헙 부정행위 `주의보`... 수능 비상 경고등
AI활용 시헙 부정행위 '주의보'... 수능 비상 경고등

올해 세무사 자격시험 수석 합격자가 인공지능(AI) 기능이 탑재된 '스마트안경 부정행위'를 인정하고, 최근 중고교 내신시험과 대학 중간·기말고사에서 스마트안경을 이용한 부정행위가 잇따라 적발됐다. 당장 오는 19일 치러지는 대학수학능력시험에서 AI 부정행위 시험 관리에도 비상이 걸렸다. 올해 세무사 자격시험 수석 합격자가 '스마트안경 부정행위' 의혹을 받자 부정하다 최근 부정행위를 인정하고 경찰에 자수했다. 수석 합격자 A씨는 15일 자신의 법률대리인인 법무법인 노바 이돈호 변호사 유튜브에 출연해 "저는 세무사 1, 2차 시험에서..

은행권 모기지보험 가입 문 연다... 대출 문턱 낮춰
은행권 모기지보험 가입 문 연다... 대출 문턱 낮춰

은행권이 그동안 주택담보대출 규제로 중단했던 모기지보험 가입 문을 열고 있다. 모기지보험 미가입 시엔 소액 임차보증금을 뺀 금액만 대출이 가능해 사실상 대출 한도가 줄었으나, 일부 은행권에서 가입을 재개하면서 대출 문턱이 낮아지는 모습이다. 15일 금융권 등에 따르면 하나은행은 고정형 주택담보대출 모기지보험 제한을 해제한 데 이어 변동형 주담대에 대한 모기지보험(MCI·MCG) 취급을 재개했다. MCI·MCG는 주택담보대출과 동시에 가입하는 보험으로 기존엔 이 보험이 없으면 소액 임차보증금을 뺀 금액만 대출이 가능해졌으나 가입을 열..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 2026 청양군수배 풋살 최강전 중등부 6강 2026 청양군수배 풋살 최강전 중등부 6강

  • 2026 청양군수배 풋살 최강전 여자부 예선 2026 청양군수배 풋살 최강전 여자부 예선

  • 2026 청양군수배 풋살 최강전…초등 3~4학년부 예선 2026 청양군수배 풋살 최강전…초등 3~4학년부 예선

  • 2026 청양군수배 풋살 최강전…초등 5~6학년부 예선 2026 청양군수배 풋살 최강전…초등 5~6학년부 예선