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. 고유가 피해지원금 신청 시작… 지원금 사칭 피싱 주의보
  2. 세종 '낙화축제' 도시 특화 브랜드 우뚝… 10만 인파 몰렸다
  3. [6·3지선 후보 대진표] 충청 4개 시·도 광역의원, 비례의원
  4. 세종형 시그니처 '낙화축제' 눈길… 보완 과제도 분명
  5. 카스테라, 피자빵으로 한끼…일부학교 급식 차질 현실화
  1. 출연연 노동이사제 도입 이재명 정부 땐 실현될까… 과기연구노조 "더 미룰 수 없어"
  2. 대전교육감 선거 후보 등록 마감…5명 본선행 확정
  3. 교수·연구자·시민 첫 충청권 345㎸ 송전선로 토론회
  4. [인터뷰]"폭염중대경보 시 중단·이동·확인, 3대 수칙 실천을"
  5. [월요논단] 총성과 함성 사이, 북중미 월드컵이 던지는 평화의 패러독스

헤드라인 뉴스


선거철 또  ‘노쇼 사기’  고개…당직자 사칭한 대량주문 ‘주의`

선거철 또 ‘노쇼 사기’ 고개…당직자 사칭한 대량주문 ‘주의'

더불어민주당 대전시당이 당직자를 사칭해 지역 소상공인들에게 접근한 이른바 '노쇼 사기' 사건과 관련해 경찰에 수사를 의뢰했다. 선거철을 틈탄 정당 사칭 범죄가 지역 자영업자들을 겨냥했다는 점에서 파장이 커지고 있다. 18일 민주당 대전시당에 따르면, 신원 미상의 피의자는 지난 11일부터 자신을 '더불어민주당 이현석 주무관' 또는 '신○○ 주무관'이라고 소개하며 지역 업체들을 상대로 대량 주문을 시도했다. 처음에는 티셔츠 100장 주문으로 접근한 뒤, 13일부터 16일까지는 대전지역 인쇄·디자인 업체들을 상대로 선거용 홍보물 제작을..

민주당 `충청` 위한 당내 특별기구 신설 통해 중원공략 포문
민주당 '충청' 위한 당내 특별기구 신설 통해 중원공략 포문

6·3 지방선거 공식 선거운동을 앞두고 더불어민주당이 '충청'을 위한 당내 특별기구들을 신설하며 중원 공략의 포문을 열었다. 민주당은 당 산하에 '2027 충청권 유니버시아드대회 지원 특별위원회'와 '강호축발전특별위원회' 신설을 통해 충청권 발전의 밑거름을 마련했다고 밝혔다. 우선 유니버시아드 대회는 국제대학스포츠연맹(FISU)이 주관하는 전 세계1 8세 이상 25세 이하 대학생들이 참여하는 종합 스포츠 대회로, 하계와 동계로 나뉘어 2년마다 개최하며 양궁과 배드민턴, 기계체조, 리듬체조, 육상, 농구, 다이빙, 경영, 수구, 펜싱..

[6·3지선 후보 대진표] 충청 4개 시·도 광역단체장, 교육감, 기초단체장, 국회의원(보궐)
[6·3지선 후보 대진표] 충청 4개 시·도 광역단체장, 교육감, 기초단체장, 국회의원(보궐)

▼ 아래의 이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습니다 ▼ 5월 18일자 중도일보 4면. 자료=중도일보DB (이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습니다) [6·3지방선거 후보 대진표] 충청 4개 시·도 광역단체장, 교육감, 기초단체장, 국회의원(보궐)■명단 순서 : 광역단체장, 교육감, 기초단체장, 국회의원(보궐) 순. 지역별로는 대전시, 세종시, 충남도, 충북도 순. ■보는 법 : 이름(나이·정당) 직책■정당 표기: 민(더불어민주당), 국(국민의힘), 개(개혁신당), 진(진보당), 조(조국혁신당), 기(기본소득당), 정(정의당)..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 2차 고유가 피해지원금 접수 시작 2차 고유가 피해지원금 접수 시작

  • 새로운 시작…‘이제 어엿한 어른입니다’ 새로운 시작…‘이제 어엿한 어른입니다’

  • 2차 고유가 피해지원금 접수 준비 ‘분주’ 2차 고유가 피해지원금 접수 준비 ‘분주’

  • ‘바쁘다 바빠’…선거운동 앞두고 유세차량 제작 분주 ‘바쁘다 바빠’…선거운동 앞두고 유세차량 제작 분주