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테라헤르츠광 영상기술

전문가 제언: ○ 테라헤르츠 영상기술(Terahertz Imaging) 또는 T선 영상기술(T-Ray Imaging)은, 원적외선과 mm파사이의 테라헤르츠광(진동수: 0.1∼10THz, 파장: 30μm∼3mm)의 펄스를 생체조직이나 물체에 조사하여 투과하거나 반사한 THz광의 비행시간(time of flight)과 흡수량을 측정, 데이터 처리하여 조직이나 물체 내부영상을 얻는 기술로 최근에 개발되었다.

○ THz광은 X선과 같은 이온화 복사선이 아니므로 생체조직을 파손하지 않고 투과할 수 있는 장점이 있으며, THz 영상기술은 치과 등의 생체의료영상에 이용된다. 그 이외에도 제약 및 석유화학산업, 화학반응의 신속한 분석, 공해감시, 품질관리, 산업물질의 결함검출, 식품가공산업, 반도체와 박막의 비접촉 특성평가, 공항에서 폭약과 무기검색, 천문학 등에 광범위하게 응용가능하다.

○ 여기서는 급속히 발전하고 있는 THz 영상기술의 최근 동향을 개관하였다. THz 시간영역분광학(TDS), THz광의 회절한계영상, THz광의 단층촬영기술, 회절한계이하의 THz영상과 이들의 응용에 관한 것이다.

○ 파장보다 작은 THz영상은 회절 때문에 얻을 수 없다. 파장보다 작은 영상을 얻으려면 전파하는 광뿐만 아니라 표적에 매우 가까운 영역에 존재하는 차츰 사라지는 광(evanescent wave)을 검출해야 한다. 근접장영상(near-field imaging)기술의 발전은 매우 획기적인 성과로 평가된다.

○ 최근 개발된 개구 없는 근접장 THz영상기술은 서브μm 해상도의 THz영상 실현과 서브파장 THz분광측정의 기초가 되었다. ‘개구 없는 근접장 주사광학현미경’(ANSOM)기술로 가시광과 적외선에서 파장의 1/100 해상도를 가진 영상을 얻는 데, 초단파에서 파장의 1/106 해상도를 가진 영상을 얻는 데 성공한 것은 획기적인 성과라고 평가된다.

○ 앞으로 THz영상기술은 파장보다 작은 해상도의 영상을 얻는 연구가 계속될 것으로 예상된다. 국내에서도 이 분야의 기술개발이 활성화 될 수 있도록 정부차원에서 지원해야할 것이다.

저자: W. L. Chan, J. Deibel, D. M. Mittleman
자료유형: 학술정보