'꿈의 전자파' 테라헤르츠 활용 폭 넓힐 새 광원 개발
아주대·카이스트 연구팀 국제학술지에 표지 논문 게재
(수원=연합뉴스) 류수현 기자 = 기존 광파나 엑스레이가 투과하지 못하는 물질을 선택적으로 투과할 수 있고 인체에 무해해 '꿈의 전자파'로 불리는 테라헤르츠파(THz)의 활용 폭을 넓힐 새로운광원이 개발됐다.
아주대학교는 권오필 아주대 응용화학생명공학과 교수와 이상민 한국과학기술원(KAIST) 물리학과 교수가 진동을 억제하는 분자설계 기술을 바탕으로 고출력 광대역의 테라헤르츠를 발생시키는 새로운 원천 소재를 개발했다고 11일 밝혔다.
빛의 영역과 전파 영역 사이에 존재하는 테라헤르츠파는 1초에 1조번 진동하는 전자기파이다.
인체에 해가 없고 엑스레이보다 투과성이 높아 '꿈의 전자파'라 불리며, 생체조직이나 플라스틱, 금속 내부 등을 조사하는 데 활용된다.
그동안 다양한 테라헤르츠 광원 소재가 개발됐지만, 대부분은 저출력에 광대역을 포괄하지 못해 분석할 수 있는 물질이 제한적이었다.
권 교수와 이 교수는 테라헤르츠 광원 소재가 스스로 분자와 원자의 진동을 흡수해 발생 효율을 낮춘다는 사실에 주목했다.
발생 효율이 낮으면 테라헤르츠 스펙트럼에도 수많은 공백이 생겨 분석 감도가 저하되고 정밀한 측정이 어렵다는 것이다.
권 교수팀은 분자 간 진동을 억제하는 유기소재를 활용해 분자 간 진동을 억제, 테라헤르츠파 재흡수를 막는 데 성공했다고 밝혔다.
그 결과 기존 테라헤르츠 광원 소재와 비교해 강도가 20배 이상 높은 광대역 테라헤르츠 스펙트럼을 얻었다.
권 교수는 "실질적인 진동억제 기술을 처음으로 선보였다는 점에서 의미가 있다"라며 "그동안 엑스레이가 보지 못한 부분을 자세하게 볼 수 있는 등 의료나 위험물 분석, 환경 감시 분야에서 다양하게 활용될 것으로 기대한다"라고 말했다.
이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 '중견연구자 지원사업'과 '선도연구센터 지원사업' 지원을 받았다.
연구 성과는 소재 분야 저명 학술지인 '어드밴스드 펑셔널 매터리얼즈'(Advanced Functional Materials) 4월 11일자 표지 논문으로 선정됐다.
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