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빛은 두 물질의 경계면을 만나면 보통 경계면을 통과하지 못하고 반사하거나 굴절돼 경계면을 통과한다. 그러나 빛이 특정 방향으로 진동하는 편광에 따라 경계면을 따라 이동하는 현상도 보인다. 이를 ‘광스핀홀 효과’라고 한다. 회전하는 전자들이 반도체를 통과하면서 구부러진 경로를 따라 움직이는 ‘스핀홀 효과’가 빛알갱이(광자)에서도 나타나는 현상이다. 광스핀홀 효과는 빔 분할기나 필터 등 초소형 광학 소자에 활용될 것으로 기대되고 있다. 광스핀홀 효과 연구는 주로 이동하는 빛의 세기를 높이는 방향으로 진...

국내 연구진이 기존 렌즈 두께의 1000분의 1 수준으로 얇은 초박막 렌즈를 만들 수 있는 광학 소자를 개발했다. 무엇보다 이 광학 소자는 가시광선에서도 투명도를 유지한다. 포스텍은 7일 기계공학과·화학공학과 노준석 교수 등 연구팀이 가시광선에서도 투명한 비정질 실리콘을 개발해 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 1월 29일자에 발표했다고 밝혔다. 빛은 굴절률이 높을수록 많이 휘어지기 때문에 가상현실이나 증강현실용 디스플레이를 개발할 때 굴절률이 높은 물질을 사용하는 게 유리하다. 하지만 대부분의 고굴절률...

국내 연구팀이 전자를 하나씩 끌어올리는 장치를 개발했다. 일정 시간 동안 흐르는 전자의 개수를 셀 수 있어 전류의 세기를 새롭게 정의하는 데 활용될 것으로 기대를 모은다. 한국표준과학연구원 전기자기표준그룹 연구팀은 마이크로웨이브를 이용해 반도체 속 전자를 1개씩 끌어올리는 ‘단전자 펌프 소자’를 개발했다고 29일 밝혔다. 전류는 일정한 시간에 통과하는 전하의 양을 뜻한다. 일정 시간과 면적을 통과하는 전자의 개수를 알면 정확하게 알 수 있다. 지금까지는 수많은 전자를 하나하나 셀 수 없어 간접적인 방식으로 전류...

국내 연구팀이 실시간으로 심박수를 측정할 수 있는 부드러운 손가락 장갑을 개발했다. 연구팀은 딱딱한 집게형 심박수 측정기를 대체할 수 있을 것으로 기대한다. 한국과학기술연구원(KIST)은 이현정∙임정아 차세대반도체연구소 책임연구원팀이 섬유형 전자소자를 이용해 손가락장갑형 심박수 측정기를 개발했다고 24일 밝혔다. 섬유형 전자소자는 섬유 고유의 특성을 유지하며 전기적 특성을 가지는 전자소자다. 반도체와 전극, 절연막 등의 층으로 구성된 광전자소자는 전극의 크기와 구조에 따라 소자의 성능이 크게 달라진다. 섬유형 전자소...

미국 전기차 회사 테슬라의 창업자인 일론 머스크는 1994년 여름 에너지 저장 스타트업인 피너클연구소에서 인턴십을 하고 있었다. 당시 피너클연구소는 에너지를 저장하는 슈퍼 커패시터를 개발하고 있었다. 머스크는 이듬해 미국 스탠퍼드대에서 에너지물리학 박사과정에 들어갔지만, 이틀 만에 그만두고 창업에 뛰어들었다. 그리고 2004년 테슬라에 합류하면서 전기자동차 개발의 역사를 새로 쓰고 있다. 강정구 KAIST 신소재공학과 교수는 “전기자동차의 핵심은 결국 배터리와 커패시터(축전기)”라며 “많은 에너지를 빨리 저...

전자 소자에는 은, 구리와 같은 금속이 전극이나 배선으로 사용된다. 금속 기판은 외부에서 힘이 가해지면 전기 전도성을 잃는 등 특성이 바뀌어 접거나 형태를 바꿀 수 있는 신축성을 보유한 전자 소자를 구현하기 쉽지 않다. 상온에서 액체처럼 흐르는 액체금속을 활용하려는 시도가 이뤄졌지만 액체금속을 배선이나 전극에 인쇄하는 잉크로 만들 경우 표면에 산화막이 형성돼 전기 전도성을 잃는 문제가 있다. 포스텍은 정운룡 신소재공학과 교수와 비라판디안 셀바라지 박사 연구팀이 알로이시우스 순 연세대 신소재공학과 교수와 장우선 박사 연...

그래핀은 탄소가 육각형 형태로 반복적으로 연결된 평평하고 매우 얇은 소재다. 흑연의 한 층에서 떼어낸 2차원 물질이다. 강철보다 100배 강하고 열과 전기를 전달하는 전도성이 뛰어나며 휘어져도 성질이 변하지 않는다. 꿈의 신소재라고 불리며 미래 반도체 소재로 각광받고 있다. 2004년 그래핀이 학계에 보고되고 6년 후인 2010년 그래핀을 개발한 영국 연구자들은 노벨물리학상을 받았다. 그래핀은 아직까지 반도체에 쓰이지 못하고 있다. 전자의 에너지 차이인 밴드갭이 없기 때문이다. 기존 반도체 소자 위에 그래핀을 여러 층으로 쌓으면 집적...

국내 연구진이 소재의 온도 차이로 생성되는 전압으로 전력을 생산하는 열전소자의 유연성을 극대화해 대량생산할 수 있는 기술을 개발했다. 피부에 붙이면 체온으로도 전기에너지를 생산할 수 있는 기술이다. 한국과학기술연구원(KIST)은 정승준 소프트융합소재연구센터 선임연구원 연구팀이 홍용택 서울대 전기정보공학부 교수와의 공동연구를 통해 유연성과 열전달 효율을 극대화해 높은 전력을 생산하는 신축성 열전소자를 개발했다고 1일 밝혔다. 열전소자 인쇄 공정을 포함한 자동화 공정을 통해 대량생산할 수 있는 방안도 제시했다. 기존 ...

국내 연구진이 자연에 존재하지 않는 인공물질을 뜻하는 ‘메타물질’에 액정 기술을 접목해 손동작만으로 홀로그램 이미지를 구현하는 기술을 개발했다. 마치 영화 속 ‘아이언맨’이 손동작으로 화면을 띄워 데이터를 확인하는 것과 같은 홀로그램 기술이다. 노준석 포스텍 기계공학과·화학공학과 교수와 김영기 포스텍 화학공학과 교수 연구팀은 ‘투명 망토’나 ‘음굴절’을 구현할 수 있는 메타물질에 액정기술을 접목, 외부 자극에 반응하는 초소형 홀로그램 장치를 개발하고 국제학술지 ...

스마트폰과 몸 속을 들여다보는 내시경, 빠르게 기동하는 드론이나 자율주행차에서는 작지만 시야각이 넓은 카메라가 사용되고 있다. 여러 렌즈를 조합해 넓은 시야각을 제공하는 어안 카메라(초광각 카메라)는 기존에도 사용됐다. 하지만 충분한 시야각을 확보하기 어려운 반면 장치 크기가 커서 소형 모바일 기기에서는 활용하기 어렵다는 단점이 있었다. 송영민 광주과학기술원(GIST) 전기전자컴퓨터공학부 교수는 동물의 눈에서 이런 문제를 해결할 다양한 카메라 기술을 개발하고 있는 광소자 전문가다. 송 교수는 이길주·김민석 연구...