| 초록 |
본 연구에 사용된 테라헤르츠파는 0.1~10T㎐ (테라헤르츠, 1초에 1조번 진동하는 전자파) 대역의 전자파로, 가시광선이나 적외선보다 파장이 길어 엑스선 (x-ray) 처럼 물체의 내부를 투과해 볼 수 있지만 에너지가 낮아 비이온화 특성을 지니며 인체에 해를 입히지 않는다고 알려져 왔다. 테라헤르츠 전자파를 이용하여 형광 등의 레이블 없이 직접적으로, 비파괴적으로 분자 샘플을 측정할 수 있는 장점이 있다. 본 발표에서 테라헤르츠 전자기파 (0.5-2.5 THz) 영역에서 높은 투과 증폭율 및 분자에 대한 민감도를 갖는 나노 스케일 메타물질 기반 센서들의 작동 원리 및 광 특성을 소개하고자 한다. 물질의 고유 흡수 피크에 공명 주파수를 맞춘 메타물질을 이용하면 미량의 생화학 분자를 매우 높은 민감도로 측정할 수 있는데, 이러한 초고감도 테라헤르츠 분자 센서는 투과법을 통해 낮은 농도에서 선별이 어렵다고 알려진 당류를 선택적으로 검출하는데 이용될 수 있고, 반사법을 통해 과일을 분해하지 않은 상태에서 미량의 잔류 농약을 검출할 수 있는 스크리닝법으로 응용될 수 있는 가능성을 보였다. 이 방법으로 바이러스나 단백질 등의 미생물 미량 검출 및 유해가스 등의 센싱도 가능할 것으로 기대된다. 특히 감염 판별이 필요한 각종 생물시료의 경우, 그 수가 방대하여 막대한 시간 및 비용이 소요되곤 하는데, 테라헤르츠 메타물질 센싱법을 이용해 신속한 일차 스크리닝을 할 수 있는 방법을 모색해보고, 다양한 생물 분자의 정량 분석에도 이용하는 등 여러 가지 활용을 기대할 수 있다. |
