눈에 보이지 않는 스마트 메타 개발

북은 군사과학분야에 도입한 듯 이정섭 기자 기사입력: 2014/02/22 [10:38] 최종편집: ⓒ 자주민보 한미가 공동으로 참여한 연구진이 눈으로 식별 하지 못하는 물질을 개발해 하제가 되고 있다. 국내 주요 언론들은 한국연구재단은 21일 연세대와 미국 듀크대 공동연구진이 "신축성이 좋은 '투명망토'를 실험적으로 구현했다"고 보도했다. 이번 연구는 연세대 기계공학과 김경식 교수가 주도하고 신동혁 박사과정 연구원(제1저자), 미국 듀크대학교 스미스 교수가 참여한 것으로 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)지 최신호(2월 13일자)에 게재 됐다고 보도했으나 이미 지난해 11월 27일 교육부가 보도자료를 통해 밝힌 내용이다. 투명망토로 불리는 스마트 메타는 물체에서 부딪혀 나온 빛을 눈으로 들어오지 않게 함으로써 마치 눈앞에 아무 것도 없는 것처럼 보이게 만드는 것으로 물체에 부딪혀 반사돼 나오는 빛으로 물체를 알아보는 우리 눈의 원리를 이용해 빛을 물체 뒤로 비켜가게 만드는 것이라고 소개하고 있다. 한미 공동 연구팀은 접거나 구부리는 변형에도 굴절률의 분포가 자동적으로 은폐 성능에 맞게 변형되는 스마트 메타물질을 제안했다. 위에서 강하게 눌렀을 때 옆으로 퍼지고 뚱뚱해지는 게 아니라 되레 홀쭉해지는 특성(음의 탄성)이 있는 메타물질을 이용하면 다양한 방향으로 변형을 가하거나 크기를 절반으로 압축해도 은폐기능이 유지된다는 것이다. 향후 스마트 투명망토는 국방 분야, 광디스플레이, 의료기기 등에 활용될 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 한편 북은 지난해 4월 25일 조선인민군 창건 81돐 사열식에서 눈앞에서 사라지는 비행물체를 공개해, 본지(2013년 4월 27일자 제목 ‘ 북, 눈앞에서 사라지는 비행물체 공개)가 보도했으나 일부 독자들이 믿을 수 없다는 반응을 보이기도 했다. 그러나 이번 기술개발이 공개됨으로써 논란의 종지부를 찍을 수 있게 됐다. 자주민보는 이 술에 대한 객관성을 보장하기 위해 지난해 교육부의 관련 보도자료를 전면 개제한다. (교육부 보도자료) 국내 연구진이 스마트 메타물질*을 이론적으로 제안하고, 스마트 투명망토를 실험적으로 구현하는데 성공하였다. * 스마트 메타물질(Smart Metamaterials) : 자연계에 존재하지 않는 특성을 갖는 인공물질로 탄성변형 등의 외부자극에도 특정 기능을 지속적으로 유지할 수 있도록 광학굴절률 값이 스스로 조절됨 ○ 연세대 김경식 교수(42세, 교신저자)가 주도하고 신동혁 박사과정생(제1저자)과 미국 듀크대 스미스 교수*가 참여한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 일반연구자지원사업(기본연구)의 지원으로 수행되었고, 세계 최고 과학전문지 ‘네이처’의 온라인 자매지인 ‘Nature Communications’ 최신호(11월 20일자)에 게재되었다. 또한 네이처 출판사로부터 “One size cloaks all”이라는 제목으로 언론에 보도할 주요 연구성과로 채택되었다. (논문명: Broadband electromagnetic cloaking with smart metamaterials) * 스미스(Smith) 교수 : 음굴절률 메타물질과 투명망토를 세계 최초로 개발한 연구자로서, 2009년부터 노벨물리학상의 유력한 수상후보로 거론되고 있음 □ 사람이 물체를 볼 수 있는 것은 빛이 물체에 부딪혀 반사되어 눈으로 들어오기 때문이다. 그러나 투명망토는 가리고자 하는 물체에 빛이 반사되거나 흡수되지 않고 뒤로 돌아가게 하여 물체가 마치 없는 것처럼 보이게 한다. ○ 이처럼 빛이 물체에 닿지 않고 뒤로 돌아가도록 하기 위해서는 인위적인 일정한 굴절률이 필요한데, 이번 연구에 참여한 스미스 교수와 영국의 펜드리(Pendry) 교수가 세계 최초로 투명망토의 재료가 되는 메타물질을 만들었다.(‘Science’지, 2006.11) 그러나 지금까지 투명망토는 숨기려는 물체에 맞춰 설계했기 때문에 일정한 형상을 가지고 있어, 접거나 변형하면 투명망토의 기능을 잃을 뿐만 아니라, 작게 만들려면 공정이 어렵고 매우 긴 시간이 걸렸다.(미국 UC버클리 연구진에 따르면, 600나노미터 크기의 물체를 가릴 수 있는 투명망토를 제작하는데 일주일이나 걸린다.) □ 김경식 교수 연구팀은 스마트 메타물질을 자체 제작하여, 공상과학(SF) 영화에서처럼 마음대로 변형시켜도 성질을 계속 유지하는 신축성 있는 투명망토를 개발하였다. ○ 연구팀은 굴절률뿐만 아니라 특정한 탄성을 동시에 만족시켜 투명망토를 압축해도 굴절률의 분포가 투명망토의 광학적 성질을 자동으로 만족시킬 수 있음을 이론적으로 증명하여, 지속적으로 숨길 수 있음을 보여주었다. 또한 압축성이 뛰어난 실리콘 고무 튜브 구조를 이용해 마이크로파 영역(10기가헤르츠)에서 투명망토를 실험적으로 검증하였다. ○ 이를 쉽게 설명하면, 구멍이 많은 스펀지를 손가락으로 눌렀을 때 압축된 표면 부근의 밀도가 유난히 커지는 분포를 갖게 된다. 이 때 높은 밀도의 스펀지는 광학적으로도 높은 굴절률을 갖게 되므로, 스마트 메타물질 투명망토에서 필요한 굴절률 분포의 변화가 가능해진다. ○ 즉 압축변형이 일어나도 실리콘 고무의 밀도 분포가 투명망토의 굴절률 분포를 자동으로 만족시키는 탄성계수*와 굴절률을 동시에 갖도록 인위적으로 광-탄성 결정구조를 설계？제작하여 ‘스마트 메타물질’을 처음으로 개발하였다. * 탄성계수 : 비례한도(탄성한도) 안에서는 응력과 변형은 정비례하는데, 그 때의 비례정수를 말함 □ 김경식 교수는 “이번에 개발된 투명망토는 기존의 기술과는 달리 역학적 성질과 광학적 성질을 동시에 가지는데 앞으로 기계공학과 광학의 융합연구가 활발히 이루어져 탄성변형을 이용한 대면적의 투명망토 제작이 가능하게 될 것으로 예상된다 ”고 연구의의를 밝혔다.

<이모저모> 남북 언론 만남.."남쪽 언론 잘하라" "북도 좀.."

조정훈 기자/금강산 공동취재단 | whoony@tongilnews.com 폰트키우기 폰트줄이기 프린트하기 메일보내기 신고하기 승인 2014.02.21 15:41:44 트위터 페이스북 설 계기 이산가족 상봉행사가 열리는 가운데, 남북 언론인들의 자연스런 만남도 이뤄졌다. 이산가족 상봉행사가 열리는 금강산 현지에는 남측 언론인 29명이 파견됐으며, 북측도 다수 언론인들이 나왔다. 개별상봉이 비공개로 진행되는 가운데, 외금강호텔 로비에서 남북 언론인들이 자연스럽게 이야기를 나눴다. 북측 인사를 처음 마주한 남측 기자가 로비 커피숍 테이블에 앉지 않자, 북측 인사는 "아니 기자양반이 그렇게 주변머리가 없어서 어떡합니까. 내가 한참부터 여기 앉아있었는데"라며 "하여튼간 (남측 기자들의 취재가) 열성이야"라고 말했다. 그러면서 남측 기자의 취재수첩을 가리키며 "그거 쓴 것 좀 보면 참 좋겠다"고 장난을 쳤다. 북측 인사들은 남측 언론사들, 특히 인터넷 언론사에 관심을 보인 것으로 알려졌다. 한 인사는 <뉴스1> 기자에게 "언론이 잘 해야 우리가 이런 상봉도 하고 그러는 것 아니냐. 보도가 너무 과하다"며 "<뉴스1>은 성향이 어떠냐. 조중동 중 어느 편이냐"고 묻자, 해당 기자는 "우리는 편이 없다"고 답했다. 다른 인사는 "(<뉴스1>은) 중도라고 한다"고 말하자, 옆에 있던 북측 인사는 "그러면 잘됐다. 남북관계 여는데 선구자 역할을 한번 하시오. 선구자가 뭔지 알지? 좋잖아"라고 웃으며 말했다. 한 북측 인사는 <이데일리>,<데일리안>,<쿠키뉴스> 등 인터넷 언론에 관심을 보이며, "박근혜 정부는 이명박 정부 때처럼 언론 통제를 못하는 것같다"라고 타박했다. 이에 남측 기자가 "통제가 뭐냐?"라고 묻자, "그 뭐 낙하산 인사 그런 거 하고.. 하긴 나름대로 또 하겠지 뭐 방법이 다 다른 거겠지. 어느 정부든 다 언론은 통제한다"며 지난 14일 남북 고위급 접촉의 비방 중상 중단 등을 거론했다. 한 남측 기자는 북한 웹 사이트인 '우리민족끼리'의 남측 기자 실명 비난을 언급, "그런 거 할 때는 이름 정확히 알고 제대로 써줘야 한다. 그리고 우리 기자 이름 많이 언급해줘야지 빠지면 기분 나빠한다"라고 하자 남북 언론인들은 파안대소했다. 북측 인사들은 남측 기자들의 개인신상에 대해서도 궁금해 했다고 현지에서 전해왔다. 미혼인 한 여기자에게 "나이가 몇 살이냐. 애기같은데 어려보인다. 왜 아직 결혼을 하지않느냐"고 물으며 "남측에서는 나이가 들어도 결혼하지 않는 여자들이 많은 것같다"고 말했다. 게다가 30대 중반인 해당 여기자를 걱정하는 눈빛으로 바라보며 "이제 결혼할 수 있느냐. 남자들이 있느냐. 올드미스다"라며 농담도 건넸다. "남측 언론, 기자들이 역할 해야한다. 서로 관계가 좋아져야 하지 않느냐" 지난 20일 저녁 북측 조선적십자회 중앙위원회 주최로 열린 만찬에서 같은 테이블에 앉은 한 북측 관계자는 남측 기자에게 남북관계 개선 역할을 주문했다. 이 관계자는 "랑 사육신했고, 등과 조용필 공연 등을 했다"며 "그때는 정말 남북이 사이가 좋았다. 교류를 많이 했다"고 말했다. 그러면서 "우리가 중대제안을 하고 이번에 이산가족 상봉행사가 되게 하기 위해 정말 많이 신경썼다. 그런데도 남측에서는 자꾸 진정성을 보이라고 이야기한다"고 불만을 토로했다. 이 관계자는 "앞으로 이런 행사를 계속 해야하지 않느냐. 지난 9월에도 하려고 했는데 남측이 그렇게 나와 못했는데, 서로 관계가 좋아져야 하지 않느냐"며 "남측 언론, 기자들이 역할을 해야한다"고 강조했다. 다른 인사는 "남측 언론이 너무 심하다. 좀 민족교류에 도움이 되는 쪽으로 기사를 써야 한다"며 "작년 이산가족 상봉 무산된 것도 다 남쪽 언론 때문이다. 이번에 이산가족 상봉으로 첫 단추를 잘 끼웠기 때문에 부디 남쪽 언론에서 잘 써줘야 한다"고 말했다. 또 다른 인사도 "이산가족 상봉을 하게 된 것은 모두 우리의 중대제안 때문"이라며 "그런데 남쪽 언론에서 계속 딴소리한다. 그러면 안돼. 부디 이번에 오신 남쪽 기자분들이 분위기를 잘 만들어 줬으면 좋겠다"고 말했다. 한 북측 기자는 "남한 정부는 언론을 왜 잘 다스리지 못하느냐. 이해가 안간다"며 "우리 공화국은 당과 언론이 하나다. 당도 인민을 위해 봉사하고 언론도 인민을 위해 봉사를 한다. 그래서 당과 인민은 한 몸이다"라고 불만을 표시했다. 북측, 남측 언론보도에 격앙 북측 인사들은 남측 언론의 김정은 국방위원회 제1위원장의 애육원 방문 보도를 두고 날선 반응을 내놨다. 한 북측 인사는 "본질적인 부분과 비본질적인 부분을 구분해야 한다. 본질은 원수님의 아이들에 대한 사랑이 지극하다는 것을 사진이 말해주고 있는데 남측 언론에서는 비본질적인 부분을 부각시켜서 꼬투리를 잡는다"고 화를 냈다. 그는 "이산상봉 관련 논의가 잘 진행되고 있는 상황에서 보수 언론이 그런 비방의 보도를 하는 것은 남북관계를 해치는 것"이라며 "제발 언론이 남북관계가 잘 될 수 있도록 신경쓰는 자세를 가져줬으면 좋겠다"고 강조했다. 게다가 이산가족 상봉 관련 남북 적십자 실무접촉 당시, 미국의 B52 전략폭격기가 출격한 것에 대해서도 "남북관계를 훼방 놓는 것 아니냐. 그런 정도의 중대사안이라면 남한 당국자가 (출격을) 거부해야 하는 것 아니냐. 그런 자주성도 없느냐"고 따졌다. 그러면서 "조선일보 기자 왔느냐? 한번 만나서 이야기 해보고 싶다"고 하자, 1차 상봉 취재단장을 맡고 있는 <조선일보> 기자를 만나게 해주겠다는 말에 "대면하면 서로 신경이 날카로워질 것 같다"며 웃음을 보였다. 다른 북측 인사는 "남측 언론은 왜 그렇게 모든 것을 삐딱하게만 보냐"며 "우리가 선의로 발표한 중대제안을 위장평화공세라느니, 국면전환용이라느니 하는 것은 말도 안 된다"고 주장했다. 그리고 "언론의 역할이 뭐냐. 우리민족끼리 잘 해보려고 할 때 부채역할을 해야 하는 것 아니냐"고 하자 옆에 있던 다른 북측 인사는 "남측 언론을 보면 남북관계가 잘되도록 하는 부채라기보다는 꼭 하로동선 같다"고 꼬집었다. '하로동선'은 여름철 화로와 겨울철 부채라는 뜻으로 아무런 쓸모가 없다는 의미여서 남측 언론인들을 자극했다. 남북, 김연아 화제로 대동단결 남북 언론인들이 남북관계를 두고 날을 세우면서도, 김연아 선수의 소치 동계올림픽 은메달 획득 이야기로 마음을 합했다. 북측 인사가 "김연아 선수는 금메달을 땄습니까"라고 물어 남측 기자가 "은메달을 땄다"고 답했다. 이에 북측 인사는 "은메달도 대단한 거지요"라고 말해 김연아 선수는 남북의 마음을 하나로 합치는 매개체가 됐다. "금강산 관광 재개되면 바로 활용할 수있다" 남측 기자들을 만난 북측 인사들은 금강산 관광 재개를 강조해 눈길을 끌었다. 호텔에서 상점을 운영하는 인사는 "유지 잘 된 것같은데. 관광 재개 되면 바로 활용할 수 있냐"는 질문에 "그렇다. 재개되면 바로 활용할 수 있다"고 답했다. 다른 인사는 "마식령스키장은 우리 인민들이 아주 가고 싶어 하는 곳이다 진짜 잘 만들었다"며 "금강산에서 마식령스키장까지 1시간 반 정도밖에 안걸린다. 남북교류가 잘되고 금강산도 재개되면 남쪽 인민들이 금강산을 포함해서 마식령스키장까지 관광하는 것 얼마나 좋으냐. 빨리 그렇게 해야한다"고 강조했다.