|
빛에너지를 피부 깊숙이 그대로 전달하는 기술이 개발돼 빛을 이용한 질병치료의 효율을 크게 높일 것으로 기대된다.
교육과학기술부는 고려대 최원식·박규환 교수와 명지대 김재순 교수의 공동연구팀이 복잡한 매질(파동을 전달시키는 물질) 속에 빛에너지를 최대치로 투과하는 기술을 개발했다고 31일 밝혔다.
일반적으로 피부와 같이 내부 구조가 복잡한 매질은 들어오는 빛의 대부분을 그대로 반사시키고 극히 적은 양의 빛만을 투과시킨다.
때문에 빛을 이용해 효과적으로 질병을 치료하기 위해서는 매질을 손상시키지 않고 빛 에너지를 원하는 깊이까지 그대로 전달하는 기술이 무엇보다도 중요하다.
이에 따라 연구팀은 우선 복잡한 매질을 높은 투과도로 통과할 수 있는 특정한 빛의 패턴을 찾아냈다.
액정을 이용한 디스플레이 장치로 특정 패턴의 빛을 만든 후 복잡한 매질을 쏘이자 매질 속을 투과하는 빛이 이론적으로 도달할 수 있는 최대, 기존의 4배까지 증폭시키는 실험에 처음으로 성공한 것이다.
이번 성과는 물리적으로 복잡한 매질 내부에서 강한 보강간섭을 일으키는 공명모드를 찾아내고, 이 공명모드에 해당하는 빛을 쬐어 빛의 투과 에너지를 최대화시켰다는데 의의가 있다.
최원식 교수는 "지난 30년간 물리학에서 이론적으로만 예측됐던 복잡한 매질 속 공명모드의 존재를 가장 직접적으로 증명한 연구"라면서 "앞으로 복잡한 매질 연구를 더 발전시키는 계기가 될 것"이라고 말했다.
이번 연구결과는 광학 및 포토닉스 분야 국제학술지 '네이처 포토닉스(Nature Photonics)' 온라인에 지난 22일 발표됐다. |
