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해리포터 투명망토 과학으로 만든다

2020-01-14기사 편집 2020-01-14 19:01:46      이용민 기자 min54659304@daejonilbo.com

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국내 연구진, 스텔스 기능 구현 메타물질 개발

첨부사진1박남규 교수(서울대)

국내연구진이 해외연구진과 공동으로 광대역 스텔스를 구현하는 '가상화 메타물질' 기술 개발에 성공했다.

14일 과학기술정보통신부에 따르면 서울대학교 박남규 교수, 조춘래 연구원 연구팀이 홍콩과기대학(HKUST) 젠센 리 교수, 싱화 웬 연구원과 공동으로, 음향 파동 물성을 자유자재로 구현할 수 있는 '가상화 음향 메타물질' 기술을 개발했다.

이는 기존 메타물질의 한계를 뛰어 넘어 여러 주파수에서 스텔스 기능을 구현하는 연구성과로, 세계적인 학술지인 '네이처 커뮤니케이션즈' (Nature Communications, IF=11.880) 온라인판 14일자에 게재됐다.

연구진은 디지털 회로와 신호 처리 기술을 이용, 자연물질의 분극 현상을 모사해 실제 구조체 없이 원하는 파동 물성과 주파수 분산 특성을 자유자재로 구현하고 변경할 수 있는 '가상화 음향 메타물질' 기술을 개발하는데 성공했다.

메타물질은 자연에 존재하는 원자를 모사한 인공구조물로서 기존의 물질이 제공하지 못하는 특이한 물리적 성질을 가능하게 하는데, 고해상도 이미징, 투명망토 스텔스, 무반사 태양전지 등 다양한 기능을 구현할 수 있게 될것으로 기대 된다. 기존 메타물질은 설계 상 물리적 구조의 한계를 갖는다. 가상화 메타물질(Virtualized meta material)은 물리적 구조를 가상화된 디지털 회로 프로그램으로 대체해 빛이나 소리를 자유자재로 제어할 수 있다.

'레이더'나 '소나'로부터 탐지되지 않는 '스텔스 기술' 이나, '방음 및 흡음 설계 기술' 등과 같은 새로운 메타물질 연구의 전기가 마련됐다는 평가다.

박남규 교수는 "가상화 메타물질이 대부분의 음향 물성을 구현할 수 있을 것"이라며 "최종적으로 광대역 동작이 가능한 음향 투명망토 스텔스 기술을 실험적으로 구현하고자 한다"고 말했다.

이번 연구성과는 전자기·역학분야 메타물질 핵심원천기술확보와 실용화 연구를 추진 중인 과기정통부 글로벌프런티어사업(파동에너지 극한제어 연구단)의 지원을 받아 수행됐다.

이용민 기자



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