- 세계서 가장작고, 값싼 테라헤르츠 핵심모듈 기술
- 기존·융합형 산업 적용가능한 테라헤르츠 계측 기술
- 응용분야인 영상, 분광, 통신서비스 적용, 기술확산 기대

1초에 1조번이나 진동하는 전자기파가 있다. 바로 테라헤르츠(THz)파다. 테라헤르츠파 대역은 미개척 주파수 대역이다. 파장이 길어 빛이 투과할 수 없는 물질도 잘 투과한다. 이런 성질을 이용해 국내 연구진이 빛을 쏴서 물성을 조사할 수 있는 핵심 모듈개발에 성공했다.

ETRI(한국전자통신연구원, 원장 김흥남)는 선박용 페인트 도포시 정확한 두께나 독성 가스의 검출, 고문서속에 들어있는 특별한 무늬들을 측정할 수 있는 테라헤르츠파 기술의 핵심기술 개발에 성공했다고 27일 밝혔다.

연구진은 그동안 테라헤르츠파를 이용한 시스템들이 아직 널리 보급되기에는 값이 비싸고 부피도 크며 무겁다는 단점들이 있었는데, 이번 개발된 기술로 이를 해결하게 되었다고 말했다.

ETRI가 개발한 기술은 레이저 광원 두 개를 하나의 칩에 집적했다. 또 빛을 전기로 변환시키는 역할의 광전변환기인 포토믹서(Photomixer)도 함께 개발해 대학생 노트크기만 하게 테라헤르츠 응용 시스템을 자체 기술개발로 구성에 성공했다.

ETRI가 개발한 모듈은 테라헤르츠 시스템의 파원(Source)과 검출기로 사용된다. 따라서 테라헤르츠파를 대상물질에 대고 쏘면 그 물성의 분석이 가능해 지게 되는 원리다. 이에따라 시스템의 소형화 및 저전력으로 구성이 가능해 가격경쟁력에서 앞설 것으로 연구진은 내다봤다. 즉 기존산업 및 융합형 산업에도 적용 가능하다는 뜻이다.

연구진은 본 시스템을 사용해 생산시설의 품질 모니터링 등이나 과학수사시 물질 성분분석, 오일속에 성분 등을 계측, 분석하는데 유용할 것이라고 말했다.

향후 ETRI는 조선소에서 선박에 페인트를 도포시 골고루 도포가 되었는지의 여부, 대도시 지하철역에 센서를 이용한 독성가스의 검출, 금속이 아닌 플라스틱이나 종이도 투과됨에 따라 고문서나 옛날 유화 속의 밑바탕 그림까지도 파악이 가능할 것으로 예상했다. ETRI는 본 기술의 핵심이 소형 비팅(맥놀이) 광원 제작기술과 시스템 소형화 기술이라고 밝혔다.

본 기술을 개발한 ETRI THz포토닉스창의연구센터는 관련 기술을 레이저 피직스 레터(LPL) 등 우수학술지에 이미 다수 게재하였으며, 테라헤르츠 관련 학회에서 초청 및 기조연설을 하는 등 국내·외 테라헤르츠 기술을 선도하고 있다. 이번 연구결과는 미래창조과학부 및 산업통상자원부의 지원으로 개발되었으며, 개발된 기술 가운데 우선적으로 모듈 구성의 핵심인 비팅(맥놀이) 광원 제작 기술부터 국내 전문기업을 대상으로 기술이전 중이다.

ETRI 박경현 THz포토닉스창의연구센터장은 "비교적 생소한 테라헤르츠 기술 개발을 시작하여 자체 개발에 성공한 핵심모듈을 다양한 산업현장에 적용할 계획이다. 이를 계기로 테라헤르츠 응용 분야 개척이 빠른 시일 내에 이뤄지길 바란다" 고 말했다.

ETRI는 본 사업을 통하여 SCI 논문 20편 및 국내·외 특허를 50여건을 출원했다고 밝혔다.

연구진은 테라헤르츠를 이용한 미래기술로 △언제 어디서나 실시간으로 연결되는 인터넷 △통신 환경을 위한 초 광대역 근접통신 △인간에 해로운 유독물질의 인지 및 추출 △다중 영상 기법을 통한 신개념 진단기술 등으로 보고 있다.