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. 교육행정 몰리고 시설직은 주춤…교육청 공채 경쟁률 '온도차'
  2. 아산시 어의정로 교차점 광장 준공
  3. 나라를 위한 희생 ‘잊지 않겠습니다’
  4. 판사 낭독 착오로 ‘징역 8년→8개월’… 144억 전세사기범 항소심서 다시 징역 8년
  5. 대전시 ‘시장임기 일치조례’ 첫 적용 임박 논란 증폭
  1. 하지(夏至)맞은 주말농장 ‘구슬땀’
  2. 6·3 지방선거 기간 대전·세종 장애인 투표 과정서 혼선
  3. aT-한국수출입은행, K-푸드 수출 확대 공조
  4. 생활고 이유 대전서 초등생 딸 살해하려 한 부부… 검찰 징역 12년 구형
  5. 1조2천억 필수의료 특별회계 곧 시행…"우선순위 논의 시민협의체 필요"

헤드라인 뉴스


[다시 온통대전 성공조건은] 골목경제 구세주 vs 포퓰리즘

[다시 온통대전 성공조건은] 골목경제 구세주 vs 포퓰리즘

벼랑 끝에 몰린 골목경제를 구하기 위한 특효약인가. 아니면 현금성 지원에 의존한 포퓰리즘(populism)인가. 허태정 대전시장 당선인 1호 공약 온통대전 2.0을 두고서 나오는 말이다. 민선 7기를 이끌었던 그는 당시 트레이드마크인 온통대전을 4년 만에 다시 꺼내들었다. 코로나19 시기 지역 소비를 견인했던 지역화폐로 대전 경제를 회생시키겠다는 것이다. 민선 9기 출범을 앞두고 이에 대한 평가는 엇갈린다. 먼저 온통대전이 지역 내 소비 확대와 소상공인 매출 증대로 지역 경제 선순환을 견인할 것이라는 기대가 나온다. 수백억 원 혈세..

민선9기 대전시 인수위 "파산 위기 대전시, 강력한 긴축재정 불가피"
민선9기 대전시 인수위 "파산 위기 대전시, 강력한 긴축재정 불가피"

박정현 민선 9기 대전광역시장직 인수위원회 위원장은 22일 "대전시 재정이 사실상 '파산'위기에 직면해 특단의 조치가 필요하다"고 강조했다. 박 위원장은 이날 옛 충남도청사에 마련된 인수위 대회의실에서 기자회견을 갖고 민선 8기 시정에 대한 업무보고 검토 결과를 전하며 이같이 밝혔다. 인수위는 대전시 재정을 사실상 '부도' 및 '파산'으로 진단했다. 박 위원장은 "세입이 감소하는 악조건에서도 무리한 사업들을 강행해 지방채를 급증시켰고, 2022년 말 약 1조원이었던 채무는 2025년 말 1조 5800억원으로 크게 늘었다"면서 "계획..

7월 충청권 2700여 세대 집들이… `도안 우미린 트리쉐이드` 1754세대
7월 충청권 2700여 세대 집들이… '도안 우미린 트리쉐이드' 1754세대

하반기가 시작되는 7월 충청권에서는 2700여 세대가 집들이에 나설 전망이다. 22일 부동산 플랫폼 직방에 따르면 7월 전국 아파트 입주 물량은 1만4106세대로 집계됐다. 이는 전월(1만3505세대) 대비 4.5% 증가한 규모로, 올해 월평균 입주 물량(1만 4913세대)과 유사한 수준이다. 충청권에선 2705세대가 입주한다. 이는 전국 입주 물량 중 19.1%에 해당한다. 지역별로는 대전이 1754세대로 가장 많은 비중을 차지한다. 유성구 용계동 '도안 우미린 트리쉐이드'가 입주를 시작하는데, 이는 지방 입주 물량 중 가장 큰..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 폐현수막의 변신은 ‘무죄’ 폐현수막의 변신은 ‘무죄’

  • 우송대 응급구조학과 학생들, ‘실무능력 UP’ 우송대 응급구조학과 학생들, ‘실무능력 UP’

  • 민선 9기 대전시장직 인수위 기자회견 민선 9기 대전시장직 인수위 기자회견

  • 하지(夏至)맞은 주말농장 ‘구슬땀’ 하지(夏至)맞은 주말농장 ‘구슬땀’