투명 망토 구현 기술이 갈수록 정교해지고 있다. 이번에는 미국 텍사스주립대(UTA) 과학자들이 지금까지 나온 어떤 것보다도 얇은 두께인 0.1㎜ 미만의 `메타스크린(Metascreen)` 망토를 개발했다. 물체 주변으로 들어오는 파동을 우회시키는 종전 기술과 달리 파동을 상쇄시키는 방식으로 구현돼 이목이 쏠리고 있다.
27일 NBC, 사이언스데일리 등은 텍사스주립대(UTA) 과학자들이 자연환경에서 3차원 물체의 모습을 마이크로파로부터 감추는 초박형 투명 망토를 만드는 데 성공했다고 보도했다.
연구진이 개발한 메타스크린은 마이크로파의 파장보다 작은 크기의 물질인 `메타물질`로 만든다. 두께 66미크론(μ:1μ=100만분의 1m)의 구리 테이프를 두께 100μ의 유연한 그물망 모양 PC 필름에 붙이는 방법으로 독립형 입체 투명 망토를 구현했다. 극도로 얇은 금속성 메타스크린을 사용해 가려진 물체 표면에서 산란되는 파동을 상쇄시키는 방식이다.
그간 개발된 투명 망토 기술은 메타물질이 물체 주변으로 들어오는 파동을 우회시키는 방식이었다. 앞서 나온 최신 기술은 지난해 11월 우리나라 연세대학교 김경식 교수와 듀크 대학 스미스 교수팀이 신개념 메타물질인 `스마트 메타물질(Smart Metamaterials)`인데, 이 물질은 외부 자극을 받아도 투명화 기능을 지속적으로 유지할 수 있도록 광학굴절률 값을 스스로 조절한다. 부드러운 실리콘 소재로 만들어졌기 때문에 늘이거나 줄여도 원래 모양과 성질을 유지했다.
연구진이 공개한 영상을 보면 메타스크린으로 감싼 18㎝ 길이의 원통형 물체는 가시광선으로 볼 때는 주방용 플라스틱 랩처럼 보였지만 마이크로파 영상기에는 모습이 나타나지 않았다. 연구진은 마이크로파의 약간 넓은 대역폭에서 주파수가 3.6㎓일 때 메타스크린이 최상의 기능을 발휘하며 메타스크린 고유의 순응성과 은닉기술의 유연적응성 때문에 특이한 모양이나 비대칭인 물체도 똑같은 원리로 감춰질 수 있다고 밝혔다. 물체는 음파나 빛의 파동, X-선, 또는 마이크로파 같은 파동이 표면에서 튕겨 나가면서 감지되며 우리가 사물을 볼 수 있는 것은 빛이 물체의 표면에서 반사돼 우리 눈에 들어 오고 눈이 그 정보를 처리할 수 있기 때문이다.
학자들은 “이 메타스크린 기법은 환경 순응성과 제조의 용이성 등의 여러 가지 측면에서 종전 기술보다 이점이 있다”며 “물체에서 산란되는 파동을 잡기 위해 지나치게 큰 메타스크린이 필요없어 더 유용하다”고 밝혔다.
허정윤기자 jyhur@etnews.com
