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. 충청권 광역철도·국도32호선 대체우회도로 건설 '고비 넘었다'
  2. 천안시 인구 71만명 돌파
  3. 충청권 시·도지사 李대통령에 핵심 현안 관철 촉구
  4. 한밭대 총장선거 3파전…‘연구·재정·산학협력’ 해법 경쟁
  5. '교육예산 확대→축소' 달라진 최교진? 지방교육교부금 개편 파장
  1. 충남대병원 구윤서·권은진 교수, 어지럼 진단부터 치료·재활 플랫폼 개발 착수
  2. '5극3특 성장엔진'에 충청권, 차세대 반도체·디스플레이, 고부가 바이오 의약·소재 등 4개 선정
  3. 충청권 학생 2만명 감소… 초등생 급감이 주도
  4. 누리호 5호기 발사 '카운트다운'…소자·부품 우주검증 '대전샛' 곧 고흥으로
  5. 세종기후·환경네크워크, 폭염 취약계층 지원 눈길

헤드라인 뉴스


대전시 지역화폐,  온통대전으로 옷 바꾸고 혜택 늘려 재개

대전시 지역화폐, 온통대전으로 옷 바꾸고 혜택 늘려 재개

대전시 지역화폐가 민선 9기 출범과 함께 '온통대전 2.0'이 옷을 갈아 입고 더 큰 혜택으로 재개된다. 앞서 대전시는 재정 부족으로 지역화폐 캐시백 지급을 중단했는데, 민선 8기 출범 이후 예산을 확보해 9월부터 연말까지 캐시백을 지급할 방침이다. 허태정 대전시장은 27일 시청 브리핑실에서 기자회견을 열고 "2024년 기준 대전지역 소상공인 폐업률이 전국 광역자치단체 중 두 번째인 10.4%에 이를 정도로 자영업자들이 어려움을 겪고 있다"면서 "지역경제에 활력을 불어넣고 시민에 소비 기회를 줄 수 있도록 온통대전 2.0을 지역 순..

기준금리 3% 시대, 50조 넘어선 충청 가계부채 적신호... 주담대 금리 8%대 넘어서나
기준금리 3% 시대, 50조 넘어선 충청 가계부채 적신호... 주담대 금리 8%대 넘어서나

기준금리가 두 달 연속 0.25%씩 인상된 3%까지 올라서면서 50조 원을 넘어선 충청권 시중은행 가계부채에 건전성 관리에 적신호가 켜졌다. 이미 주택담보대출 금리 상단이 7%대를 넘어선 상황에서 기준금리 인상까지 겹치며 8%대를 웃돌 수 있다는 전망이 나오는 나오는데, 가까스로 잡힌 연체율이 재차 상승할 수 있다는 우려도 나온다. 한국은행 금융통화위원회는 27일 기준금리를 연 2.75%에서 3%로 0.25%포인트 인상했다. 7월 0.25%포인트 인상한 데 이어 두 달 연속 금리를 올렸다. 곧바로 연달아 금리를 올린 건 이번이 처음..

정부 `국도·국지도 건설 계획` 충남 8개 사업 예타 통과… 1조 1609억 `역대 최대 규모`
정부 '국도·국지도 건설 계획' 충남 8개 사업 예타 통과… 1조 1609억 '역대 최대 규모'

충남도가 국도·국지도 건설 8개 사업에 대한 예비타당성조사(이하 예타)를 일괄 통과하면서 역대 최대 규모의 교통망 확충 예산이 반영될 예정이다. 도는 이번 예타에 통과하지 못한 4곳에 대해서도 추후 반영될 수 있도록 행정력을 집중한다는 방침이다. 홍종완 도 행정부지사는 27일 도청 프레스센터에서 기자회견을 열고 "국토부 제6차 국도·국지도 건설계획(2026~2030년) 후보 사업 중 8개 사업이 기획예산처 일괄 예타를 통과했다"고 밝혔다. 이번에 예타를 통과한 사업은 ▲당진 정미-송악(1593억 원) ▲공주 신영-문금(1389억 원..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 대입 수시 앞 실기준비 ‘구슬땀’ 대입 수시 앞 실기준비 ‘구슬땀’

  • ‘청렴문화 함께 만들어요’ ‘청렴문화 함께 만들어요’

  • ‘온통대전 2.0’ ‘온통대전 2.0’

  • 배롱나무와 유회당 배롱나무와 유회당