광학계의 블루오션이라 불리는 `테라헤르츠` 출력을 획기적으로 증폭하는 기술이 KAIST 연구진에 의해 개발됐다. 휴대용 투시카메라나 소형 바이오 진단시스템 등 다양한 분야에 응용 가능하다. KAIST(총장 서남표) 바이오와 뇌 공학과 정기훈 교수 연구팀은 광학나노안테나 기술을 이용해 테라헤르츠의 출력을 기존보다 최대 3배까지 증폭시키는 데 성공했다고 23일 밝혔다.
테라헤르츠는 100㎓에서 30㎔ 범위의 주파수를 갖는 전자기파다. 가시광선이나 적외선보다 파장이 길어 X선처럼 투과력이 강할 뿐 아니라 에너지가 낮아 인체에 해가 없다. X선으로 탐지가 어려운 폭발물이나 마약을 찾는데 이용할 수 있다.
연구팀은 광전도안테나 사이에 금 나노막대로 구성된 광학나노안테나를 추가하고 구조를 최적화했다. 그 결과 광전도기판에 전기장 세기가 강화되는 나노플라즈모닉 공명현상이 발생하면서 광전류 펄스 집적도가 높아졌다. 출력은 최대 3배까지 증폭했다.
테라헤르츠 디바이스 시장 규모는 지난해 8370만 달러에서 오는 2016년 1억 2700만 달러에 이를 것으로 예상됐다.
정기훈 교수는 “테라헤르츠파 소자 소형화 기술과 결합해 내시경에 응용하면 상피암을 조기에 감지할 수 있다”며 “앞으로 이 같은 바이오센서 시스템을 구축해 상용화하는 데 주력할 것”이라고 말했다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com
