'해리포터' 시리즈에 등장하는 투명망토가 현실화될 날이 멀지 않았다. 포스텍 연구팀이 투명망토 핵심 재료인 메타물질을 대면적으로 제작할 수 있는 기술을 개발했다.
포스텍(총장 김도연)은 김진곤 화학공학과 교수와 통합과정 김무성씨 연구팀, 노준석 화학공학과·기계공학과 교수와 통합과정 문정호씨 연구팀이 블록공중합체 자기조립 현상을 응용해 메타물질 기판을 만들 수 있는 아코디언 구조를 개발했다고 8일 밝혔다.
메타물질은 전자빔이나 레이저로 식각하는 리소그래피 방식에 의존한다. 제작 비용과 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 큰 면적으로 제작할 수 없다는 단점이 있다.
연구팀은 블록공중합체 기술에 주목했다. 블록공중합체는 단순한 나노 구조여서 구조나 배열을 조절하며 광학 성질을 갖도록 하는 메타물질에 적용하기에는 어려움이 있었다.
연구팀은 이 문제 해결을 위해 블록공중합체 '가둠 효과'라는 방법을 활용했다. 나노튜브 모양 양극산화알루미늄 형판에 블록공중합체를 가두어 자기 조립을 하면 두 개의 다른 나노 판상이 교대로 적층되는 막대기로 배열된다.
여기에 은을 증착하면 한쪽 나노판에만 은이 올라가 나노 크기 아코디언 기판을 만들 수 있다. 이 구조는 은 반구와 은 줄무늬의 독특한 모양 때문에 가시광선과 적외선에서 빛의 투과도를 조절할 수 있다.
김진곤 교수는 “이 기술은 메타물질 연구 난제이던 가시광선-적외선 영역에서 사용할 수 있는 광학 메타물질을 더 쉽게 대면적으로 만들 수 있는 기술”이라면서 “앞으로 음의 굴절률을 조절할 수 있는 연구를 진행하면 투명망토 상용화를 앞당길 수 있다”고 설명했다.
연구팀은 연구 결과를 네이처가 출판하는 'NPG 아시아 머티리얼스'지 온라인판 최신호에 발표했다.
포항=정재훈기자 jhoon@etnews.com
