초고속 광케이블 소재로 공기를 이용한다면? 데이터를 광속으로 전송하려면 빛을 떠올리게 된다. 하지만 환경에 따라선 기존 광섬유 케이블을 부설할 수 없는 장소도 많다. 이런 점을 고려해 강한 레이저를 이용해 공기 밀도를 바꾸는 식으로 공기통을 만들어 이를 통해 빛 신호를 전달하는 이른바 에어 광케이블이 연구되고 있다.

미국 메릴랜드대학 하워드 밀치버그(Howard Milchberg) 박사 연구팀은 강력한 레이저를 공기 중에 순간적으로 방출하면 빔이 생성되는 걸 발견했다. 이 빔이 통과될 때 주위 공기 온도는 올라간다. 데워진 공기는 팽창하기 때문에 이로 인해 저밀도 공기로 이뤄진 관이 형성된다. 이 공기관은 주변 공기보다 굴절률이 낮아진다.

연구팀이 지난 7월 22일(현지시간) 논문에 밝힌 바에 따르면 이런 저밀도 공기관 4개를 만들어 공기통을 생성할 수 있으며 관으로 둘러싸인 공기통 안에 더 강력한 빔을 발사하면 빔이 확산되는 게 아니라 통안을 가로질러 목표를 향해 전달됐다는 것. 물론 이런 과정이 이뤄지는 시간은 순식간이다. 빔은 1조분의 1초에 사라지기 때문에 통을 구성하는 저밀도 공기관 역시 마찬가지로 순식간에 생긴다. 높은 레이저 펄스로 만들어지는 에어 케이블은 몇 밀리 초에 불과하지만 데이터를 전달하는 데에는 충분한 시간이라는 설명이다.

이번 실험에서 만든 공기 케이블 길이는 1m에 불과하다. 하지만 에어 케이블을 통해 전송한 신호는 송수신하기 충분하다. 만일 이 기술을 이용해 장거리 에어 케이블을 만들게 될 수 있다면 광케이블을 사용할 수 없는 장소에서 통신이나 측정이 가능하게 될 수도 있다. 관련 내용 원문은 이곳에서 확인할 수 있다.

이상우 기자  oowoo73@techholic.co.kr

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