투명망토 2

과학> 물체 감추는 최초의 3D 메타물질 개발

기사입력 2009-03-10 11:06

< (서울=연합뉴스) 물체를 사람의 눈에 안 보이게 만드는 세계 최초의 3차원 메타물질이 개발됐다고 디스커버리 채널 인터넷판이 보도했다.

미국 라이스 대학 연구진은 물질에 완벽하게 정렬된 홈을 파는 방법으로 여러 방향에서 오는 빛의 특정 파장을 한 방향으로 집중시키는 효과를 낼 수 있게 됐다고 나노 레터스지 최신호에 발표했다.

연구진은 "이 물질은 유용하고 특이한 성질, 이를테면 물체를 가리는 성질을 가진 광범위한 메타물질의 범주에 들어간다"면서 이것으로 매우 흥미있는 일을 할 수 있을 것이라고 말했다.

이른바 `투명망토'라고 불리는 최초의 물질은 지난 2006년 듀크대 연구진에 의해 개발된 것으로 비교적 길이가 긴 전자파로부터 물체를 감추는 데 성공했다.

이후 과학자들은 보다 작은 빛의 파장을 마음대로 조종하는 더 작은 물질 구조를 만들려고 노력해 왔다.

라이스대 연구진은 자신들이 개발한 것은 물질의 성분이 아니라 구조에서 독특한 특성을 발휘하는 최초의 진정한 3차원 메타물질이라고 강조했다.

이들은 유리 표면에 라텍스나 플라스틱 나노입자를 분무한 뒤 5개의 서로 다른 각도에서 나노 입자 위에 금입자를 증발시켜 입히는 방법으로 `나노컵'을 만들었다. 그 위에는 아크릴 보호막이 씌워져 36시간 굳혀져 단단한 판이 만들어졌다.

이들 나노컵은 모두 한 방향을 향해 반복적 패턴으로 정렬됐으며 이에 따라 나노컵에 들어온 빛은 모두 한 방향으로 방출되기 때문에 보는 사람의 눈에는 반사광이 들어오지 않는다. 이렇게 나노안테나를 씌운 물체는 시야에서 사라지는 것이다.

연구진은 "멈춤 표지판의 반사면이 자동차의 전조등 불빛을 운전자에게로 반사하는 마이크로스피어(미소구체)들로 돼 있다면 우리가 개발한 것은 그 반대로 빛을 반대방향으로 몰아 멈춤 표지판이 보이지 않게 한 것"이라고 설명했다.

이들은 이 나노안테나가 투명망토 제조에도 쓰일 수 있지만 그보다는 용도가 훨씬 광범위하다고 말했다.

예를 들어 태양열 집열판은 한 지점에서 태양광을 반사하지만 최대 효율을 내기 위해서는 태양의 움직임을 따라 기계적으로 기울기를 조절해야만 한다.

그러나 새 나노안테나는 기울일 필요 없이 빛을 한 점에 집중시킬 수 있어 태양열 집열판 비용 중 가장 큰 부분을 줄일 수 있다.

연구진은 "많은 태양열 전지판에서 햇빛의 대부분은 물질을 통과해 버린다"면서 3차원 나노안테나를 사용하면 빛의 방향을 바꿔 태양전지의 활동부위를 극대화할 수 있다"고 강조했다.

youngnim@yna.co.kr