초록 ▼

3. 사업개요

가. 연구현황 및 중요성

Terahertz파(THz)는 0.1∼10 THz의 주파수 성분을 갖는 전자기파(주기로는 picosecond)를 일컬으며 밀리미터파와 원적외선사이의 주파수대역에 해당하는 전자파이다. 이 대역은 효율적인 광원이 개발되지 않아 전자기파 스펙트럼에서 유일하게 활발히 사용되지 않고 있는 전자기파 대역이다. 이러한 의미에서 이 대역을 "Terahertz Gap" 이라고 부르고 있으며 최근 많은 연구자들이 이 빈 대역을 메우려는 “Filling Terahertz Gap"의 노력이

3. 사업개요

가. 연구현황 및 중요성

Terahertz파(THz)는 0.1∼10 THz의 주파수 성분을 갖는 전자기파(주기로는 picosecond)를 일컬으며 밀리미터파와 원적외선사이의 주파수대역에 해당하는 전자파이다. 이 대역은 효율적인 광원이 개발되지 않아 전자기파 스펙트럼에서 유일하게 활발히 사용되지 않고 있는 전자기파 대역이다. 이러한 의미에서 이 대역을 "Terahertz Gap" 이라고 부르고 있으며 최근 많은 연구자들이 이 빈 대역을 메우려는 “Filling Terahertz Gap"의 노력이 전자공학과 광학적 방법으로 활발히 진행되고 있다. 이 대역은 특히 마이크로파와 광파의 장점을 모두 이용할 수 있다는 점에서 미래 신성장동력기술과 연계된 첨단과학기술을 개발하는데도 주목을 받고 있으며 최근 CW나 pulse 형태로 최고 10MW급의 출력까지도 THz radiation 발생이 가능하게 되었다. THz 기술은 다양한 과학기술의 경계에 있어 그 자체가 “융합형 과학기술”의 성격이 강하다. 전자정보공학과 광학의 중간에 위치함으로 두 영역의 기술을 모두 필요로 하며 두 기술이 융합할 때 우리의 상상을 뛰어넘는 새로운 breakthrough를 통해 획기적인 응용이 기대되며 최근에는 이러한 증거로서 많은 분야에 응용되고 있다. 2005년 1월에는 일본의 문부과학성에 의해“국가전략추진 10대 기간기술”의 첫 번째로 선정되었고 2004년 2월 미국 MIT대학에서 발행하는 MIT Technical Review에서 세상을 바꿀 "10대 신기술(Emerging Technologies)"의 하나로도 선정되었다.

THz 파는 마이크로파나 광파가 투과할 수 없는 물질들을 쉽게 통과하고 수분에 잘 흡수되는 특성을 가지고 있기 때문에 특히 의학, 의공학, 생화학, 식품공학, 공해, 보안검색등의 산업분야에 점점 확산되고 있다. 또한 의료영상, 검사, 물성/분자/생명 연구, 통신, 가스 검출등에 활용되고 있다. 유럽의 THz network인 TeraNova의 연구개발 활동으로 NATO meeting이 있다. 이 meeting의 2007년 보고서에는 THz파가 돌연변이의 존재를 확인하는데 꼭 필요한 DNA의 binding state를 구분할 수 있는 능력을 가지고 있어, biomedical 분야에서 THz파와의 interaction이 매우 중요한 역할을 하며 앞으로 많은 놀라운 기회를 제공할 것이라고 보고하고 있다. Cell, bio-molecule 및 tissue 등 다양한 크기의 생체진단과 데이터는 궁극적으로 문제의 생체(종양, 암등)를 구분할 수 있는 기본 능력을 제공할 것이며 THz만이 가지는 THz-Bio interaction은 “target-specific한 구분능력”(분자구분능력)으로 말미암아 기존의 다른 영상장치들과 더불어 인류복지에 이바지 할 것으로 기대된다. 예를 들면 X-선의 발견(1895, 뢴트겐, 1901 "제1회 노벨물리학상 수상")과 동시에 X-선 영상이 이루어졌고, 수학, detector 물리, 전자공학, 컴퓨터 기술이 발달함에 따라 X-선 단층촬영(1972, Hounsfield, Cormack, "1979 노벨의학상 수상")로 이어졌다. 감마선에서도 감마 카메라(Anger, 1957)의 발명에서 SPECT, PET 등의 첨단 의학영상시스템으로 이어졌으며, 최근에는 PET/CT, PET/MR 등 "퓨전 의료영상기기" 로 발전하고 있다. 자기공명영상(1973, Lauterbur, "2003 노벨의학상 수상")의 경우는 핵자기공명현상(1946, Block, Purcell, "1952 노벨 물리학상 수상")을 이용한 RF 대역의 영상으로 인체 내의 구조(anatomical structure) 뿐만 아니라 다양한 물리/생리 대사와 관련한 파라미터들(perfusion, diffusion, blood flow, T1, T2 relaxations)의 영상화와 함께 기능영상(fMRI)으로 영역을 확대하고 있다 최근 들어 분자레벨의 영상(molecular imaging)이 암이나 심근경색 등 다양한 질환의 조기 진단에 핵심적인 역할을 할 것으로 각광을 받고 있다.

(출처 : 본문 35~36p)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 2Ⅰ. 개요 ... 3 1. 목표 ... 4 2. 주요연혁 ... 30 3. 사업개요 ... 35 4. 조직 ... 61 5. 인력 현황 ... 63 6. 연구비 집행현황 ... 73II. 연구성과 ... 74 1. 연구성과 요약 ... 75 2. 사업수행 산출성과 ... 102 3. 기타 주요업적 ... 252III. 사업관리 및 기반구축 ... 254 1. 사업관리 ... 255 2. 설치대학의 지원실적 ... 264 3. 연구시설 기반구축 ... 266IV. 목표달성도 ... 275 1. 목표달성도 ... 276 2. 대표 연구업적 ... 279 3. 센터 향후 연구계획 ... 283첨부목록 ... 284 첨부1 과제별 연구내용 ... 285 첨부1 대표적 연구성과 ... 344 첨부4 목표달성도 관련 증빙 ... 375 첨부5 논문실적 증빙 ... 390 첨부6 지식재산권(특허등록) 증빙 ... 410끝페이지 ... 419