IBS, 느렸다가 빨라갔다가 빛의 속도 조절하는 메타물질 구현

  • 경제/과학
  • IT/과학

IBS, 느렸다가 빨라갔다가 빛의 속도 조절하는 메타물질 구현

차세대 광통신 소자 개발에 도움 기대

  • 승인 2018-05-15 15:28
  • 이해미 기자이해미 기자
연구진이 개발한 빛의 속도
연구진이 개발한 빛의 속도 조절이 가능한 소자와 구조도.
기초과학연구원(IBS 원장 김두철) 나노구조물리 연구단 김튼튼 연구 교수팀이 메타물질과 그래핀을 접합해 빛의 속도를 느리게 만들었다가 다시 빠르게 만드는 소자를 만들었다.

KAIST 기계공학과 민범기 교수 연구진과 공동으로 진행한 이번 연구는 느려진 빛을 능동적으로 제어해 차세대 광통신 소자 개발에 도움이 될 것으로 전망된다.

빛의 속도를 느리게 하는 건 운전 시 브레이크를 밟은 것과 비슷하다. 빛이 전기 신호로 바뀔 때 전자소자의 신호처리 속도 한계 때문에 빛의 속도가 느려져야만 원활한 정보처리가 가능하다.

김튼튼 교수는 “자동차가 고속도로에서 달리던 속도로 도심으로 들어왔고, 신호등을 통해 분해하고 통제해야 하는데, 속도가 빠르면 제어에 어려움이 생긴다. 브레이크를 밟아 속도를 늦춰야 하는 상황처럼 빛도 느려져야 처리가 용이하다”고 설명했다.

연구진은 전자기 유도 투과 현상을 구현하고자 메타물질을 설계해 소자를 제작했다. 인공원자로 이뤄진 메타물질은 자연계에 존재하지 않는 특성을 구현할 수 있다. 연구진은 금으로 만들어진 뚫린 고리형 구조와 막대구조의 인공 원자를 고분자 형태의 기판에 2개 층으로 나눠 메타물질을 설계했다. 이렇게 만들어진 소자는 수십 마이크로미터의 매우 얇은 두께에도 불구하고 상온에서도 작동해 강한 세기의 제어빛이 없어도 전자기 유도 투과와 유사한 현상이 나타난다.

느려진 빛을 다시 빠르게 제어할 방법도 구현했다. 연구진은 그래핀을 메타물질과 이온젤 사이에 껴 넣고 전압을 걸자 물질의 굴절률이 변화하는 것을 확인했다.

연구진이 구현한 소자는 메타물질로 빛의 속도를 느리게 만들었다가 느려진 빛을 그래핀으로 빠르게 바꿀 수 있다. 한 번 제작되면 정해진 속도만큼만 빛을 느리게 할 수 있었던 기존 메타물질과 비교하면 훨씬 능동적으로 효과적으로 빛의 속도를 조절할 수 있다는 장점이 있다.

김튼튼 교수는 “효과적으로 빛의 속도를 제어할 수 있어 낮은 에너지로도 구동되는 소자 개발 혹은 능동형 초고속 광 아날로그 디지털 변환기 등과 같은 광통신 발전 기술에 응용될 것으로 기대한다”고 말했다.
이해미 기자 ham7239@





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

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 제천시장기 파크 골프대회 개막식서 항의 소동… 시장 축사 중단
  2. 천안시 노사민정협의회·한국노총 천안지역지부, 지역사회 나눔에 한 뜻
  3. 천안시 서북구, 장애인전용주차구역 인식개선 캠페인 나서
  4. 나눔명문기업 드림낚시, 충남·천안지역 취약계층 위해 후원식품 등 나눔
  5. 하이트진로㈜ 천안지점, 천안지역 취약계층 후원금 전달
  1. 충남교육청평생교육원, 평생학습 작품 전시회 운영
  2. [공주다문화] 새우젓, 김장김치에 빠질 수 없는 감칠맛 최고봉
  3. <속보>계룡산성 출토 명문기와, 대전 상대동유적 제작 가능성
  4. [공주다문화] 한국전력공사 공주청양지사, 추석 명절 맞아 공주시가족센터에 온정의 식료품 키트 후원
  5. [공주다문화] 한국에 인기 있는 중국 요리 유린기

헤드라인 뉴스


[기로에 선 행정수도] 한몸이었던 행정수도·혁신도시, 국가적 과업 완성할 때

[기로에 선 행정수도] 한몸이었던 행정수도·혁신도시, 국가적 과업 완성할 때

수도권에 집중된 정치와 행정의 중추 기능을 지방으로 이전하기 위해 추진된 세종 행정수도 건설. 그러나 관습헌법상 '서울이 수도'라는 헌법재판소의 위헌 결정으로 멈춰 섰고, 20여 년이 지나서야 다시금 논의가 본궤도에 오르게 됐다. 우여곡절 끝에 11일 행정수도특별법에 대한 국회 상임위 법안심사소위의 축조심사가 예정되면서다. 시간은 많지 않다. 향후 예상되는 정치적 여건과 현재 추진 중인 정부의 기관 이전 정책 등 상황에 비춰볼 때, 특별법 제정은 이번 정기국회에서 '골든타임'을 맞이한 상황이다. 특히 헌법이 정한 정기국회 시한이 불..

<속보>계룡산성 출토 명문기와, 대전 상대동유적 제작 가능성
<속보>계룡산성 출토 명문기와, 대전 상대동유적 제작 가능성

계룡산성에서 발견되는 기와가 지금은 아파트가 들어선 대전 유성구 상대동 유적에서 제조돼 공급되었을 가능성이 처음으로 제기됐다. 김기민 부경문물연구원 수석연구원은 국립공원공단 계룡산국립공원사무소와 국립공주박물관이 함께 지난 4일 개최한 '계룡산 학술발표회'에서 계룡산성에서 출토된 기와와 수막새 등을 분석해 이같이 밝혔다. 계룡산성에서는 현재까지 글자가 적힌 103점의 명문기와가 수집되었고, 토기 외면에 포목이나 직물 등을 대고 두드려 문양을 낸 타날문양 기와가 대다수인데 타날문양의 종류는 46개 형식에 이른다. 수집된 기와 대부분 파..

[수능 D-10] 국어·수학 변별력 유지 전망, 막판 시간 관리 중요
[수능 D-10] 국어·수학 변별력 유지 전망, 막판 시간 관리 중요

2027학년도 대학수학능력시험이 열흘 앞으로 다가온 가운데 국어와 수학이 올해도 변별력 있게 출제될 것으로 전망됐다. 수험생들은 남은 기간 취약 영역을 점검하고 실전 시간 관리와 컨디션 조절에 집중해야 할 것으로 보인다. 8일 종로학원이 발표한 '2027학년도 수능 D-10 전략'에 따르면 올해 수능은 국어와 수학 모두 변별력 있는 출제 기조가 이어질 가능성이 높다. 국어는 통합수능이 도입된 2022학년도 이후 2023학년도를 제외한 4년간 어렵게 출제됐다. 수학도 통합수능 도입 이후 5년 연속 변별력 있는 출제 흐름을 이어왔다...

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 대전 국제 와인엑스포 ‘북적’ 대전 국제 와인엑스포 ‘북적’

  • 깊어가는 가을과 낙엽 깊어가는 가을과 낙엽

  • 난방용품 판매 준비 분주 난방용품 판매 준비 분주

  • 울긋불긋 물든 도심 울긋불긋 물든 도심