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해리포터의 ‘투명망토’ 가능해진다

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  • 김세관 기자
  • 2019.08.18 13:35
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물·공기 저항 안 받는 메타물질 개발…송영석·윤재륜 교수팀 주도

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가. 일반적인 유체흐름. 위에서 아래로 유동이 흐르고 있음. 나. 유체 내에 장애물이 있는 경우 유체 흐름. 장애물에 의해 유동이 흐트러짐.다. 유변 메타물질을 구현한 후 유동. 장애물 이후의 유동은 장애물이 없는 경우(그림 가)와 동일함. 또한 장애물이 받는 항력이 사라짐. 결국 장애물은 유동학적으로 은폐됨.라. 그림 다에서 장애물을 제거하면 유동학적으로 은폐된 공간을 만들 수 있음/사진제공=한국연구재단
국내 연구진이 흐르는 물이나 바람으로부터 저항을 받지 않는 메타물질을 개발했다. SF(공상과학)영화 '해리포터' 시리즈에 나오는 '투명망토'처럼 메타물질 주변을 은폐된 공간으로 만드는 기술 구현이 가능해질 전망이다.

한국연구재단은 송영석 단국대 교수, 윤재륜 서울대 교수로 이뤄진 공동연구팀이 새로운 개념의 유체 역학적 메타물질을 개발하고, 이를 통해 사물을 은폐하고 항력을 제거할 수 있음을 입증했다고 18일 밝혔다.

메타물질은 자연에서 발견되지 않는 특성을 갖도록 인위적으로 설계한 물질을 말한다. 가장 대표적인 예가 투명망토다. 투명망토는 광학적으로 비어있는 공간을 창조하고, 그 안에 물체를 두면 보이지 않는다는 원리로 구현된다. 투명망토는 이론적으로만 제시됐었다.

유체역학적 스텔스 기능의 메타물질을 국내 연구진이 이론과 실험으로 증명했다는 것이 연구재단의 설명이다. 물체 주변을 흐르는 유체의 점도(viscosity) 분표를 변형시켜 유동학적으로 은폐된 공간을 만들어 냈다는 것. 이 공간 안에 놓여 있는 물체는 유동 항력에 의한 영향을 받지 않는다. 연구진은 이를 무항력(drag-free) 공간이라고 칭했다.

연구진은 "이번에 설계한 메타물질은 마이크로 수준에서부터 거대 건축물까지 크게 제한을 받지 않는다"고 설명했다. 또 "무항력 공간 창출 기술이 현실화되면 차량, 선박, 항공기 등도 공기저항 없이 움직일 수 있고, 향후 전투기, 잠수함, 미사일 등에도 적용할 수 있을 것"이라고 덧붙였다.



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