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. 아산시, 미급식 경로당 대상 '통합돌봄 시범사업' 본격 추진
  2. 윤희일 장편소설 '코스모스를 죽였다'...오페라로 무대에
  3. 도마동 골목길의 LP카페 '지기'… 무한대 음악 세상과 만난다
  4. 아산시, 'KD아람채 보증금 반환, 주거 안정 해법 지원
  5. [현장취재]K-리더십 연구소 개소식
  1. 아산시, '신창 하이패스 나들목(IC)' 신설 사업 본격 추진
  2. 선문대, "디지털 기반 어르신 건강관리 나섰다"
  3. 아산에서 기업 성공 뒷바침하겠습니다"-아산시, 서울서 투자유치 설명회 개최
  4. 충청권 4개 시도, '충청광역연합 특별법' 제정 공동 대응 나서
  5. 대전시, 2026년 명장 3인 선정… 정한철·라영태·이형덕 명장

헤드라인 뉴스


충청 초광역특별법 제정 속도내나… 권한·재정 확보 관건

충청 초광역특별법 제정 속도내나… 권한·재정 확보 관건

충청권 초광역 협력의 실행력을 높일 '충청광역연합 특별법' 제정 논의가 본궤도에 오를 전망이다. 대전·세종·충남·충북 충청권 4개 시·도가 전국 최초 특별지방자치단체인 충청광역연합의 권한과 기능을 강화하고, 초광역 협력사업의 내실 있는 추진을 위해 특별법 제정에 나서면서다. 충청권 4개 시·도는 지난 2일 서울 켄싱턴호텔에서 열린 '충청광역연합 특별법 제정을 위한 정책토론회'에서 조상호 세종시장, 박수현 충청광역연합장, 허태정 대전시장, 신용한 충북도지사, 구형서 충청광역연합의회 의장이 참석한 가운데 특별법 제정을 위한 업무협약을..

[태안다문화] 일본의 가을은 맛으로 온다…‘식욕의 가을’
[태안다문화] 일본의 가을은 맛으로 온다…‘식욕의 가을’

일본에서는 먹거리가 풍성한 가을을 '식욕의 가을(食欲の秋·쇼쿠요쿠노 아키)'이라고 부른다. 햅쌀과 꽁치, 밤, 고구마 등 제철 음식을 즐기며 자연의 풍요로움에 감사하는 일본의 가을 문화를 살펴본다. 일본에는 사계절의 변화를 음식으로 느끼는 문화가 있다. 무더운 여름이 지나 선선한 바람이 불기 시작하면 산과 바다에서 다양한 제철 식재료가 나오면서 식탁도 한층 풍성해진다. 일본 음식문화에서 중요하게 여기는 말 가운데 하나는 '슌(旬·しゅん)'이다. 음식의 맛이 가장 좋은 제철을 뜻하는 말로, 일본에서는 식재료의 계절감과 가장 맛있는 시..

"서산을 철도교통 거점으로", 서산시, 4개 철도사업에 13조7천억 투입 추진
"서산을 철도교통 거점으로", 서산시, 4개 철도사업에 13조7천억 투입 추진

서산시가 교통망 확충과 산업·관광 경쟁력 강화를 위해 13조7천억 원 규모의 4개 철도사업 추진에 행정력을 집중하고 있다. 서산시는 내포태안철도, 대산항인입철도, 중부권동서횡단철도, 충청내륙철도 등 4개 사업을 관련 지방자치단체와 협력해 추진하고 있으며, 올해 확정될 제5차 국가철도망 구축계획(2026~2035년)에 최대한 반영한다는 계획이다. 이들 사업 가운데 내포태안철도와 대산항인입철도, 중부권동서횡단철도는 제4차 국가철도망 구축계획의 추가검토사업에 포함됐으며, 충청내륙철도는 이번 제5차 계획 반영을 목표로 하고 있다. 사업 규..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 국군의 날 기념행사 참석한 이재명 대통령 국군의 날 기념행사 참석한 이재명 대통령

  • 안전하고 세련된 모습으로 바뀐 무궁화호 안전하고 세련된 모습으로 바뀐 무궁화호

  • ‘대전시는 수소트램 원점 재검토하라’ ‘대전시는 수소트램 원점 재검토하라’

  • 금빛으로 빛난 대전의 영웅들 금빛으로 빛난 대전의 영웅들