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. 대전 서구 중학교서 1학년 학생 3층서 추락… 병원 이송
  2. '아산페이'구매, 보유 한도 개편
  3. 충남대·공주대 통합, 최종 절차 본격화
  4. 대전시체육회 사무처장 인선에 또 ‘정치권 외풍’ 우려
  5. 충청권 광역철도·국도32호선 대체우회도로 건설 '고비 넘었다'
  1. 채혈부터 블랙박스까지… 경찰 증거수집 절차 잇단 제동
  2. 충남경찰 중 실종 전담인력 17명뿐… “경찰 인력 확충·지자체 공조 필요”
  3. ‘안전한 우리동네 자율방재단이 지킨다’
  4. 한국노인종합복지관협회, 자문단 출범
  5. 수시 직전 9월 모평 졸업생 등 11만명 몰려… ‘N수생·사탐런’ 주목

헤드라인 뉴스


이대통령 "강력한 국토균형발전 정책 추진돼야“

이대통령 "강력한 국토균형발전 정책 추진돼야“

이재명 대통령은 26일 "무엇보다 강력한 균형발전, 국토균형발전 정책이 추진돼야 한다"고 강조했다. 올해 7월 민선 9기 지방정부 출범 후 처음 열린 '중앙지방협력회의'에서다. 이 대통령은 이날 오후 청와대에서 주재한 제10회 중앙지방협력회의 모두 발언을 통해 "본격적인 민선 지방자치가 시작된 지 올해 31주년이 됐다. 그간 우리의 지방자치는 양적으로, 또 질적으로 몰라볼 정도로 크게 성장했다"며 이같이 말했다. 이어 "지방정부의 역량과 또 역할이 꾸준히 강화돼왔고, 지방행정과 입법, 예산 등에 대한 주민들의 참여 또한 확대돼왔다"..

충청 지역민 "경기 상황 어둡다"... 필수 지출 제외 지갑 닫나
충청 지역민 "경기 상황 어둡다"... 필수 지출 제외 지갑 닫나

대전·세종·충남 지역민들이 현재 경제 상황을 암울하게 바라보고 있는 것으로 나타났다. 현재 경기판단과 향후 경기전망 지수가 나란히 하락하면서 내수 침체가 이어질 것으로 내다보고 있는 것인데, 경기 침체기에 가장 먼저 줄이는 의류·문화비 등의 지출 전망도 낮아졌다. 26일 한국은행 대전세종충남본부가 발표한 '지역 소비자동향조사' 보고서에 따르면 8월 대전·세종·충남 소비자심리지수는 105.6으로, 7월(105.3)보다 0.3포인트 오르는 데 그쳤다. 이번 조사는 8월 7일부터 14일까지 대전·세종·충남 572가구를 대상으로 조사한 결..

충청권 광역철도·국도32호선 대체우회도로 건설 `고비 넘었다`
충청권 광역철도·국도32호선 대체우회도로 건설 '고비 넘었다'

'충청권 광역철도 1단계 사업'과 충남 '국도 32호선 대체우회도로 건설사업'이 탄력을 받게 됐다. 까다롭다는 기획예산처의 심의와 심사를 통과하면서다. 더불어민주당 박용갑 의원(대전 중구)이 26일 제공한 자료에 따르면, 충청권 광역철도 1단계 사업(계룡~신탄진)이 기획예산처 재정투자평가위원회 심의를 통과했다. 이 사업은 충남 계룡시 두마면 계룡역∼대전 대덕구 석봉동 신탄진역 35.4km 구간을 연결하는 광역철도망 구축 사업으로, 2011년 제2차 국가철도망 구축계획에 반영돼 2023년부터 공사를 추진해왔다. 하지만 공사 과정에서..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 배롱나무와 유회당 배롱나무와 유회당

  • 벌 쏘임 7~9월 집중…‘벌집 발견 시 119에 신고하세요’ 벌 쏘임 7~9월 집중…‘벌집 발견 시 119에 신고하세요’

  • ‘여러분의 새 출발을 응원합니다’ ‘여러분의 새 출발을 응원합니다’

  • ‘안전한 우리동네 자율방재단이 지킨다’ ‘안전한 우리동네 자율방재단이 지킨다’