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‘빛의 타임머신’ 국내 연구진이 만들었다 목록

조회 : 659 | 2015-11-12

 
연구진이 촬영한 사진. 생체조직과 닭가슴살, 광섬유를 통과하면서 흩어진 빛을 시간역행 거울을 이용해 원래 이미지로 되살려 냈다. - KAIST 제공
연구진이 촬영한 사진. 생체조직과 닭가슴살, 광섬유를 통과하면서 흩어진 빛을 시간역행 거울을 이용해 원래 이미지로 되살려 냈다. - KAIST 제공
국내 연구진이 거울에 반사된 빛을 이용해 현재가 아닌 과거의 모습을 관찰할 수 있는 기술을 새롭게 개발했다. ‘시간 역행 거울’이라는 이름이 붙은 이 장치는 이미 눈에 보이지 않는 빛의 흔적을 찾아내는 것이 가능하다. 군사용 미사일 요격장치, 수술용 시야확보 현미경 등 다양한 분야에 이용할 수 있을 걸로 보인다.
 
박용근 KAIST 물리학과 교수팀은 움직이는 미세거울 1000여 개로 이뤄진 장치를 이용해 거울에 입사된 빛이 거쳐온 과거의 모습을 되살려 보여주는 시간 역행 거울(위상 공액 거울)을 개발했다고 7일 밝혔다.
 
우리가 사물을 바라보는 건 빛이 사물에 반사돼 눈에 들어오기 때문이다. 따라서 과학자들은 빛을 반사시켜 이 영상을 처리하면 과거의 모습을 볼 수 있을 거라고 생각했다. 쏟은 물을 주워 담는 것과 같이 흩뿌려진 빛을 다시 집약시켜 산란 전의 영상을 복구할 수 있게 만드는 것이다.
 
박 교수팀은 이론상으로만 논의되던 시간 역행 거울을 실제로 개발하는 데 성공했다. 연구팀은 먼저 파면제어기라 불리는 수많은 미세 거울로 이뤄진 장치를 만들었다. 이렇게 개발한 장치로 생체조직 샘플, 생가슴살 등에 의해 심하게 산란된 빛을 관찰하고, 그 빛을 다시 집약시켜 산란 전의 모양으로 재현하는 데 성공했다.

이 기술을 활용하면 수술 도중 기존 생체조직에서 심한 산란으로 볼 수 없었던 생체 내부 영상 등도 촬영이 가능할 전망이다. 군사용으로 활용하면 이미 지나가 버린 적의 미사일 궤도를 추적해 따라가는 요격미사일 개발 등에도 유용할 것으로 기대된다.
 
연구팀은 시간 역행 거울이 기존의 다른 구현 방법보다 장비가 단순하고 시간도 적게 소요될 뿐 아니라 주변 환경의 영향도 받지 않아 이른 시일 내에 실제 응용에 접목할 수 있을 것으로 예상하고 있다.
 
박 교수는 “이 기술은 빛뿐 아니라 소리, 전자파, 라디오 등 일반적인 파동에서도 성립하는 개념”이라며 “향후 레이저 및 광통신 기술을 포함한 물리학, 광학, 의학 등 다양한 분야에 응용될 것으로 기대된다”고 말했다.
 
연구성과는 물리학분야 학술지인 ‘피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)’ 6일 자 온라인판에 게재됐다.
 
KAIST 제공
KAIST 제공
 
대전=전승민 기자 enhanced@donga.com
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