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테라헤르츠파는 주파수가 0.3THz(테라헤르츠·1THz는 1조 Hz)에서 3THz에 이르는 전자기파다. X선 에너지의 100만분의 1 수준으로 세포의 구조를 볼 수 있어 미래 전파 자원으로 각광받고 있다. 하지만 현재까지 개발된 테라헤르츠파 광원은 아주 적은 폭의 특정 테라헤르츠만 생성할 수 있어 활용하는 데 한계가 있었다.
그런데 최근 미국 하버드대와 매사추세츠공대(MIT), 미 육군 공동연구팀이 다양한 대역 폭의 테라헤르츠파를 생성할 수 있는 광원 기술을 개발했다.
연구팀은 ‘웃음 가스’로 알려진 아산화질소(N2O)를 이용했다. 상온에서 테라헤르츠파를 발생시키는 양자종속레이저(QCL) 빔을 아산화질소에 쪼여, 에너지를 얻은 아산화질소 기체 분자가 다른 파장대의 테라헤르츠파를 생성하도록 만든 것이다. 연구팀은 이 방식으로 0.251~0.955THz 대역의 테라헤르츠파를 생성하는 데 성공했다.
연구팀은 “1THz 이상인 테라헤르츠파를 생성해 더 많은 물질을 분석할 수 있을 것”으로 기대했다. 연구 결과는 국제학술지 ‘사이언스’ 11월 15일자에 게재됐다. doi: 10.1126/science.aay8683
