GHz 보다 1000배 빠른 통신 가능

GHz 보다 1000배 빠른 통신 가능

 

연세 대학교 전기전자공학부 최현용 교수팀은 원자 두께의 그래핀 메타 물질을 활용해 테라헤르츠(㎔) 주파수 변조에 성공해 관심이 집중되고 있다. 앞으로 지금의 기가(GIGA) 통신 보다 1000배 빠른 테라헤르츠(㎔) 통신이 가능할 수도 있다. 테라헤르츠(㎔)파는 가시 광선이나 적외선 보다 파장이 길어 강력한 투과력을 갖는데 인체에는 무해하다. 테라헤르츠파에 매우 짧은 펨토(1000조분의 1)초 레이저 펄스를 가하면 주파수를 변조시킬 수 있다는 새로운 사실이 국내 연구팀에 의해 밝혀졌다.

 

인체에 무해하고 다양한 분야에 활용 가능성이 커서 '꿈의 전자파'로 불리는 테라헤르츠(㎔)파를 원하는 대역으로 발생시킬 수 있는 기술이 개발된 것이다. 테라헤르츠파는 1초에 1조 번 진동하는 파동이란 뜻이다. X-레이 보다 투과성이 높아 의료용 진단 기기와 공항 검색대, 문화재의 비파괴 검사 등에 활용되고 있다.

 

기가(GIGA) 헤르츠파 보다 1000배 이상 대역이 넓어 통신용으로 개발이 가능하다. 현재까지 테라헤르츠(㎔)파는 큰 고가의 장비를 이용해야 발생시킬 수 있었으며, 주파수의 대역 조절도 불가능했다. 연구팀은 그래핀에 특수하게 디자인한 메타 물질을 결합한 것에 펨토 초 레이저를 쪼이는 방법으로 테라헤르츠파를 발생시켰다. 펨토초 레이저가 그래핀을 투과하면서 생성되는 테라헤르츠파는 그래핀의 피코(1조분의1)초 단위로 전도도가 바뀌는 특성에 의해 주파수가 변조된다. 이 때, 변조되는 주파수는 메타 물질의 모양에 따라 조절할 수 있다.

테라헤르츠(㎔)파의 생성과 변조가 가능하게 됨으로써 원하는 대로 특정 주파수를 만들 수 있게 됐다. 테라헤르츠파의 주파수를 원하는 대로 만들 수 있다는 것은 그만큼 초고성능의 제품 생산이 가능하다는 것을 의미한다. 통신, 컴퓨터, 디스플레이 등 다양한 분야에서 테라헤르츠파의 활용이 가능해 질 것으로 기대된다. 현재 휴대폰의 통신 기가(GIGA) 헤르츠를 사용하고 있는데, 그것 보다 1000배가 빠른 테라헤르츠(㎔) 통신이 가능할 수 있다는 것이다.