국내 연구진이 모든 빛에 작동하는 광학 나노안테나를 개발했다. 김봉수 한국과학기술원(KAIST) 교수 연구팀은 한 가지 파장의 빛에서만 작동하는 기존의 광학 나노 안테나의 한계를 극복하고 모든 파장의 빛에서 반응하는 광학 나노 안테나 개발에 성공했다고 3일 밝혔다.
광학 안테나는 빛을 수신해 전자기장으로 변환하거나 반대 역할을 수행하는 광학 소자. 전파가 아닌 빛을 송·수신하기 위해선 안테나 크기를 머리카락의 10만분의 1 미터(나노미터) 수준으로 제작해야 한다. 따라서 전 세계 연구팀은 나노입자를 이용해 광학 안테나를 개발하기 위해 지속적으로 노력해 왔다. 하지만 기존에 개발된 광학 안테나는 한 가지 파장의 빛에서만 작동하는 한계가 있었다.
김 교수팀은 나노입자가 아닌 가시광 전 영역에서 작동하는 은을 사용해 다양한 파장에서 공명하는 나노선으로 광학 안테나를 제작했다. 또 모든 파장의 빛에서 은 나노선 안테나가 작동한다는 사실을 실험·이론적으로 증명했다. 김 교수팀이 합성한 은 나노선 안테나는 완벽한 결정구조를 가지면서 표면이 매끈해 모든 파장의 빛을 손실 없이 송·수신 할 수 있다.
김 교수는 “연구결과가 태양광 발전 및 극미세 나노센서 등에 핵심기술로 사용될 수 있어 향후 나노-광-바이오산업에 선도적 위치를 차지할 수 있을 것”이라고 말했다. 연구성과는 나노과학 및 기술 분야 학술지 `나노 레터스`에 게재됐다.
윤대원기자 yun1972@etnews.com
