한국세라믹기술원 연구팀 성과, 모든 입사각 빛을 음굴절로 투명화
영화 속 투명망토 한 걸음 더 현실로…메타물질 제조법 개발
한국세라믹기술원 연구팀은 전통적인 세라믹 소결공정을 이용한 메타물질의 대량 제조법과 물성을 제어하는 기술을 개발했다고 8일 밝혔다.

메타물질은 자연계에 존재하지 않는 특이성질을 보이는 인공물질로, 이 물질은 투명망토나 스텔스 기술, 슈퍼렌즈 등에 적용할 수 있다.

지금까지 메타물질은 이론적으로 계산된 특정 소재를 깎거나 2차원의 나노두께로 쌓아 올린 구조로 만드는 등 첨단 나노가공기술이 필요함에 따라 양산 가능한 크기의 벌크 소재로 개발되지 않았다.

메타물질은 구조가 물성을 결정하기 때문에 물성에 대한 정밀 제어가 거의 불가능하기 때문이다.

연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 '하이퍼볼릭 메타물질'을 제어해 메타물질의 대량 제조법과 메타물질의 물성을 제어하는 기술을 개발했다.

하이퍼볼릭 메타물질은 굴절률이나 유전율과 같은 광학적 성질이 방향에 따라 달라지는 물질로 음굴절과 같은 자연계에 존재하지 않는 광학 현상을 구현할 수 있는 메타물질이다.

특히 최초로 수평 및 수직 방향 등 모든 방향에서 모든 입사각의 빛을 음굴절 시킬 수 있게 됐다.

음굴절이란 빛은 물체에 닿으면 흡수되거나 반사되며, 투과 시에는 굴절되는데 일반적으로 자연계에 존재하는 물질의 굴절 방향과 정반대로 굴절하게 만든 것으로 투명물질을 만드는 기초가 되는 현상이다.

이번 연구 성과는 화학분야 국제학술지인 '미국 화학회지(Journal of the American Chemical Society)'의 12월호 표지논문에 선정됐다.

김종영 박사는 "꿈의 소재인 메타물질을 나노가공기술 없이 일반적인 실험실에서 쉽게 대량으로 제조할 수 있는 신기술을 개발했다"며 "지금껏 존재하지 않았던 기술 구현의 초석이 돼 투명망토 등 상상 속 기술이 실제 구현될 수 있다"고 말했다.

/연합뉴스