해리 포터의 ‘움직이는 투명 망토’, 한국 KAIST 액체금속 잉크 개발

연구 성과 이미지/ 출처: 종합

16일, 한국과학기술원(KAIST)은 기계공학과 김형수·원자력 및 량자공학과 박상후 교수 연구팀이 액체금속 복합 잉크(LMCP)를 기반으로 전자기파를 흡수·조절·차페(遮蔽)할 수 있는 차세대 신축성 클로킹 기술(隐身技术)을 개발했다고 밝혔다.

물체가 있어도 레이더나 센서(传感器) 같은 탐지 장비에는 없는 것처럼 보이게 만드는 클로킹 기술을 구현하려면 물체 표면에서 빛이나 전파를 자유롭게 조절할 수 있어야 한다.

그러나 기존 금속 재료는 딱딱하고 잘 늘어나지 않아 억지로 늘리면 쉽게 끊어지는 한계가 있다. 이에 따라 몸에 밀착되는 전자기기나 자유롭게 형태가 변하는 로보트에 적용하는 데 어려움이 컸다.

연구팀이 개발한 액체금속 복합 잉크는 원래 길이의 최대 12배까지 늘려도 전기가 끊어지지 않으며 공기 중에 1년 가까이 두어도 녹슬거나 성능이 거의 떨어지지 않는 높은 안정성을 보였다. 이 잉크는 고무처럼 말랑하면서도 금속 기능을 그대로 유지한다.

연구팀은 이 잉크의 성능을 립증하기 위해 늘어나는 정도에 따라 전파를 흡수하는 성질이 달라지는 ‘신축성 메타물질 흡수체(可拉伸超材料吸收体)’를 제작했다.

자연계에 존재하지 않는 새로운 광학 특성을 가진 물질인 ‘메타물질’은 빛을 일반적인 굴절 방향과 다른쪽으로 휘도록 하는 ‘음굴절(负折射)’과 빛의 파장보다 작은 초점을 만드는 등 특이 성질을 보인다.

잉크로 무늬를 찍은 뒤 고무줄처럼 늘리기만 하면 흡수하는 전파의 종류(주파수 대역)가 달라진다. 이는 상황에 따라 레이더나 통신 신호로부터 물체를 더 잘 숨길 수 있는 클로킹 기술로 이어질 수 있음을 보여준다.

이번 기술은 신축성, 전도성, 장기 안정성, 공정 단순성, 전자기파 제어 기능을 동시에 만족하는 획기적인 전자소재 기술이라고 연구팀은 설명했다.

연구원 사진/ 출처: 종합

김형수 교수는 “복잡한 장비 없이 프린팅(印刷) 공정만으로도 전자기파 기능을 구현할 수 있게 되었다.”며 “이 기술은 앞으로 로보트의 피부, 몸에 붙이는 웨어러블(可穿戴)기기, 국방 분야 레이더 스텔스 기술 등 다양한 미래 기술에 활용될 것으로 기대된다.”고 밝혔다.

/종합