24일 아주대에 따르면 권오필 교수(응용화학생명공학과·대학원 분자과학기술학과)는 기존 비선형광학 결정 설계의 난제를 극복하고자 양이온과 음이온의 부피를 조절하는 새로운 결정 설계 기술을 적용, 신규 유기 티-레이 광원을 개발했다.
이번 연구에는 아주대 신봉림(분자과학기술학과 석사)·박유진(분자과학기술학과 석사과정)학생이 스위스 취리히응용과학대학(ZHAW) 우로스 푹(Uros Puc)박사와 공동 제1저자로 참여했다. 권오필 교수와 모이짜 야즈빈섹(Mojca Jazbinsek)ZHAW 박사가 공동 교신저자로 함께했다.
‘꿈의 전자파’로 불리는 티-레이는 빛과 전파 영역 사이인 테라헤르츠파(㎔) 영역의 주파수다. 인간의 눈으로는 확인 못하는 물체 내부를 투과하고, 액체 종류 식별은 물론 전도성 있는 물질 감지가 가능하다.
그러나 기존 활용된 티-레이 광원은 좁은 대역에서 낮은 효율로 테라헤르츠파를 방출, 보는 범위에 한계가 있었다. 이에 광대역 광원을 얻으려면 고가의 대형 레이저 시스템을 필요로 한다. 연구팀은 고출력·고감도로 테라헤르츠파를 활용하도록 높은 비선형광학을 갖는 유기 결정 소재 설계 기술을 연구했다.
연구팀은 이온성 유기 결정에서 양이온 분자와 음이온 분자가 반드시 공존해야 한다는 점을 착안해 양·음이온 분자의 부피가 특정 비율일 때 높은 비선형광학 특성을 나타내는 아이디어를 제시했다. 이어 다양한 부피의 음이온을 도입해 양·음이온 분자 부피의 상관관계를 확인해 새로운 고효율 비선형광학 유기 결정을 개발하는 데 성공했다.
김강우 기자 kkw@kihoilbo.co.kr
기호일보 - 아침을 여는 신문, KIHOILBO