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인체 영향없이 자세히 질병진단 가능한 기술 나왔다

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 빛의 일종인 ‘테라헤르츠파’를 1나노미터(1nm=10억 분의 1m)의 좁은 구멍을 통해 나올 수 있도록 집중시키는 기술이 나왔다. 

 

  김대식 서울대 물리천문학부 교수와 박남규 전기컴퓨터공학부 교수, 오상현 미국 미네소타대학교 전기컴퓨터공학부 교수 공동연구팀은 테라헤르츠파를 1나노미터(㎚) 구멍에 집속시킬 수 있는 구조를 개발했다고 9일 밝혔다.

 

  빛은 일정한 넓이를 유지하며 퍼져나가는 성질이 있는데, 이번 기술은 본래 넓이보다 100만 분의 1만큼 작은 구멍에 집속시키는 광학 원천기술이다. 더군다나 테라헤르츠파는 X선처럼 투과성을 가지고 있지만 인체에 무해해 첨단 병리조직 진단, 위험물 감지, 비파괴 검사 등 다양한 분야에서 쓰이는 만큼, 이번 기술을 통해 테라헤르츠 파를 쓰는 각종 계측기술 분야, 빛의 성질을 이용하는 산업분야에 큰 도움이 될 것으로 보인다.

  

  연구진은 테라헤르츠파를 일단 크게 증폭시킨 다음, 빛이 통과하는 1nm 구멍을 만들었다. 그 다음 주변 구조물을 이용해 최대한 빛이 이 구멍에 잘 모일 수 있도록 깔때기 모양의 구조물을 만들었다. 특히 빛이 투과하는 금속과 차단하는 금속 층을 번갈아 배치해 집속도를 높였다. 이 구조에 테라헤르츠파를 집중시키고 세기를 1억 배 이상 증폭시키자 빛이 1nm 구멍으로 모아진 것.

 

  김 교수는 “이번 연구의 가장 큰 성과는 빛의 기본적인 성질인 집속, 증폭 등의 특성을 제어 할 수 있는 구조를 개발한 것”이라며 “강한 빛으로 반도체 표면에 회로를 그리는 ‘리소그래피’ 등의 첨단 산업기술에도 적용이 가능할 것”이라고 말했다.

 

이 연구성과는 국제학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 3일자 온라인판에 소개됐다.

 

전승민 기자 enhanced@donga.com  

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