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 인공위성 싣고 우주로' 누리호 5호기 조립 막바지…대전샛도 최종 검증중
  2. [비행과 범죄 경계 선 촉법] 만 14세 벽은 유지됐지만… 대전 촉법소년 범죄는 늘었다
  3. 대전 지방선거 후보들, 둔산권 노후계획도시정비 재건축 신속 추진 한 목소리
  4. [세종시 동네공약 해부] 젊은층 생활인프라 수요 충족… 복컴·공동캠퍼스 공약 눈길
  5. 거대 정당 빠진 세종 여성단체 토론회… "민생 의제 검증 회피"
  1. 세종시선수단, 전국소년체전서 성장 가능성 재확인
  2. [비행과 범죄 경계 선 촉법] 관찰관 1명당 80명 담당…대상자 느는데 관리 여건 태부족
  3. 누굴 뽑을까?
  4. [2026 기초·기본교육 언론 캠페인] “AI 시대일수록 사람다움” …체험 중심 인성교육과 놀이의 가치 결합
  5. [중도일보 독자권익위 5월 정례회] 선거 막바지 공정보도 강화 당부… 대전 저조한 수학여행 참여율 지적

헤드라인 뉴스


6·3 지방선거 충청의 선택은?…29일 오전 6시 사전투표 시작

6·3 지방선거 충청의 선택은?…29일 오전 6시 사전투표 시작

대전·충청의 지방권력을 선출하는 6·3 지방선거 사전투표가 29일부터 이틀간 진행된다. 이번 지선에서는 충남 공주·부여·청양과 아산을 국회의원 보궐선거도 함께 치러지는 가운데 최대 격전지로 꼽히는 대전·충청의 표심이 어떻게 발현될지 관심이 쏠린다. 제9회 전국동시지방선거 사전투표는 29~30일 오전 6시부터 오후 6시까지 전국 사전투표소에서 할 수 있다. 자신의 주소지와 상관없이 어디에서나 가능하다. 사전투표소 위치는 중앙선거관리위원회 홈페이지 또는 포털사이트에서 확인하면 된다. 투표장에 갈 때는 주민등록증, 여권, 운전면허증 등..

프랜차이즈 카페마다 말차라떼·밀크티 카페인 함량 최대 `4배`
프랜차이즈 카페마다 말차라떼·밀크티 카페인 함량 최대 '4배'

프랜차이즈 카페에서 판매 중인 말차라떼와 밀크티 카페인 함량이 업체별로 최대 4배 차이가 벌어지는 조사가 나왔다. 28일 한국소비자원에 따르면 국내 주요 프랜차이즈 카페 6개 브랜드의 말차·녹차라떼 6종과 밀크티 6종 등 총 12개 차음료를 대상으로 품질과 안전성, 가격 등을 비교한 결과 카페인 함량은 1잔 기준 45~172mg였다. 제품 간 최대 4배 가까이 차이가 났다. 우선 말차·녹차라떼 중에선 빽다방 말차라떼가 93mg으로 가장 높았다. 이어 스타벅스 제주 말차 라떼 81mg, 이디야 커피 말차라떼 70mg, 컴포즈커피 그린..

`경비실이 빈소가 됐다`, 서산 경비노동자 사망에 노동계 강력 규탄
'경비실이 빈소가 됐다', 서산 경비노동자 사망에 노동계 강력 규탄

서산지역 한 아파트에서 근무하던 70대 경비노동자가 경비실에서 숨진 채 발견된 가운데, 노동계와 시민사회단체가 "예고된 사회적 참사"라며 서산시와 고용노동부를 강하게 규탄하고 나섰다. 민주노총 세종충남본부 서산태안위원회와 노동시민사회단체는 28일 공동 기자회견문을 통해 "또 한 명의 고령 경비노동자가 차가운 경비실 바닥에서 생을 마감했다"며 "언제까지 경비실을 노동자의 빈소로 방치할 것이냐"고 비판했다. 이들은 26일 새벽 서산의 한 아파트 경비실에서 휴식 중이던 70대 경비노동자가 숨진 채 발견된 사건과 관련해, 열악한 노동환경과..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 투명해진 사전투표함 투명해진 사전투표함

  • 대전시교육감 후보 5인…‘한표’ 호소 대전시교육감 후보 5인…‘한표’ 호소

  • 실전 같은 긴급구조종합훈련 실전 같은 긴급구조종합훈련

  • ‘대전발전 적임자는 나’ ‘대전발전 적임자는 나’