전기 유도작용이 강한(고유전율) 물질의 전자파 투과 특성 등을 분석하고 계측하는 기술이 세계 최초로 개발됐다.
한국표준과학연구원(KRISS)은 홍영표 전자파센터 선임연구원 연구팀과 영국국립물리연구소(NPL)가 공동으로 테라헤르츠파를 이용한 `고(高)유전율 물질`의 전자파 반사 및 투과 특성을 정밀 측정하는 기술을 세계 최초로 개발했다고 12일 밝혔다.
연구 결과는 영국 공학기술학회(IET) `일렉트로닉스 레터스` 4월호 표지 논문으로 실렸다.
미국, 일본에서는 21세기를 이끌 미래 유망 기술 가운데 하나로 테라헤르츠파를 이용한 계측 분석 기술을 꼽고 있다. 테라헤르츠파는 비전도성 물체에 대한 투과성이 높으면서 인체 유해성이 낮아 현재 반도체, 시설, 의료, 보안 등 여러 산업 분야에서 활용되고 있다.
산업 분야에서 테라헤르츠파를 사용하기 위해서는 투과 대상의 `전자파 물질상수`를 정밀하게 측정하는 것이 중요하다. 하지만 고유전율 물질(유전율 40 이상)은 측정 과정에서 반사파가 많아 정확한 물질상수 측정이 어려웠다.
물질상수는 일정한 파장을 갖는 전자파가 피측정물을 통과할 때 얻어진 고유 반사 또는 투과 특성 값이다.
연구팀은 일정한 시간 영역에서 데이터를 추출하는 `타임 게이팅`을 활용, 반사파가 제거된 자유공간 응답 특성을 얻는 기술로 고유전율 물질의 정확한 물질상수 값을 도출하는데 성공했다.
고유전율 물질은 반도체 집적회로(IC)를 더 작은 크기로 만드는 것이 가능, 초소형 바이오·이미지 센서를 개발할 수 있다.
홍영표 선임은 “식품안전관리, 의료영상, 보안, 안전보조 영상장비 등 여러 산업 분야에 폭넓게 적용될 수 있다”면서 “반도체 산업에서 IC 설계에도 활용될 수 있다“고 설명했다.
강노원 전자파센터장은 “주파수 스펙트럼의 획기적인 확장이 가능해졌다”면서 “지금까지 명확히 밝혀지지 않은 테라헤르츠파 주파수 대역에서 피측정물의 유전율 특성을 안정되게 측정할 수 있게 됐다”고 덧붙였다.
대전=박희범 과학기술 전문기자 hbpark@etnews.com
