신기루 원리로 테라헤르츠파 광학렌즈 개발 < KAIST>

KAIST(한국과학기술원)는 바이오및뇌공학과 정기훈 교수와 물리학과 안재욱 교수 연구팀이 '신기루' 현상의 원리를 이용해 테라헤르츠파 광학렌즈를 개발했다고 24일 밝혔다.

테라헤르츠파는 마이크로파와 원적외선 사이의 0.1∼30THz(테라헤르츠, 1조헤르츠) 대역 전자파로, 가시광선이나 적외선보다 파장이 길어 X선처럼 물체의 내부를높은 해상도로 식별할 수 있다.

투과력이 강하면서도 에너지가 낮아 보안 검색이나 의료영상기술 등에 다양하게활용되고 있지만 넓은 주파수 대역 때문에 전자파가 손실되는 비율이 높다는 단점이있다.

정 교수 연구팀은 평평한 실리콘 렌즈에 테라헤르츠파의 파장인 300㎛(마이크로미터·100만분의 1m)보다 작은 80∼120㎛ 크기의 구멍을 여러 개 만들었다.

렌즈 가운데는 작게, 가장자리로 갈수록 구멍을 크게 만든 뒤 테라헤르츠파를쏘이자 공기와 실리콘 중 공기의 비율이 높은 가장자리는 굴절률이 낮고, 공기 비율이 낮은 가운데는 굴절률이 높았다.

평평한 소재를 공학적으로 설계해 빛을 모으도록 한 것으로, 지표면 가까운 공기층의 온도차로 인해 공기밀도에 변화가 생기면서 빛이 굴절돼 일어나는 '신기루(허상)' 현상의 원리를 이용했다.

실리콘 소재를 곡면으로 가공하는 기존의 방식과 달리 평평한 실리콘 웨이퍼를이용해 렌즈를 제작할 수 있기 때문에 비용을 최대 100분의 1수준으로 줄일 수 있으며, 제작시간도 단축할 수 있다.

이번 연구 성과는 미국물리협회가 발간하는 학술지 '어플라이드 피직스 레터'(Applied Physics Letter) 이달 호 특집논문 및 표지논문으로 실렸다.

jyoung@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>