전체기사

2025.09.14 (일)

  • 맑음동두천 25.8℃
  • 구름조금강릉 27.3℃
  • 맑음서울 26.6℃
  • 구름많음대전 25.0℃
  • 흐림대구 22.6℃
  • 흐림울산 23.8℃
  • 구름많음광주 24.8℃
  • 흐림부산 27.2℃
  • 구름조금고창 25.2℃
  • 제주 24.5℃
  • 맑음강화 25.7℃
  • 구름많음보은 24.4℃
  • 구름많음금산 25.9℃
  • 구름많음강진군 26.3℃
  • 흐림경주시 22.1℃
  • 구름많음거제 25.3℃
기상청 제공

지역네트워크

POSTECH 노준석 연구팀, 지진파 인공 제어 수중 스텔스 기술로도 활용 가능

URL복사

 

[시사뉴스 정은주 기자] 빛의 굴절 방향을 조절하거나 흡수해 모습을 감출 수 있는 투명망토를 실현케하는 메타물질이 알려지면서 주목받고 있다. 최근에는 POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환)에서 음향파나 지진파까지 조절할 수 있는 메타표면을 설계했다. 이는 음파탐지기로도 추적할 수 없는 잠수함을 만들거나, 지진을 회피하는데 활용될 수 있어 관심을 모으고 있다.  

 

POSTECH 기계공학과·화학공학과 노준석 교수, 기계공학과 통합과정 이동우씨 연구팀은 빛뿐만 아니라 소리 영역까지 제어할 수 있는 메타물질을 설계하고, 물속에서 음향 굴절률을 조절해 파동을 흡수하거나 통과시킴으로써 음파탐지기에도 잡히지 않는 ‘수중 스텔스 메타표면’을 제안했다. 뿐만 아니라 진동과 같은 판에서의 파동 흐름을 극단적으로 바꿀 수 있는 것을 확인했다. 특히 실현 불가능케 여겨져왔던 무한한 굴절률인 특이점이 존재하는 클로킹 현상을 실제로 구현할 수 있는 방법론을 제시했다. 

 

이번 연구의 성과는 응용물리 분야 권위지 ‘저널 오브 어플라이드 피직스(Journal of Applied Physics)’와 ‘피지컬 리뷰 어플라이드(Physical Review Applied)’ 에 각각 게재됐다. 
 
자연에서 빛이 어떤 물질을 만났을 때, 일반적으로 양(+)의 방향으로 굴절되는 성질이 있다. 메타물질은 이런 빛의 굴절 특성을 음(-)의 방향, 완전 투과를 일으키는 제로 굴절률(0) 또는 완전 흡수체를 설계할 수 있다. 이 때문에 메타물질을 만나면 투명하게 보이는 것이다. 

 

굴절률은 빛뿐만 아니라 소리도 제어할 수 있는데, 연구팀은 음향의 굴절률을 제어해 음파(音波)가 반사하지 않고 획기적으로 흡수할 수 있는 메타표면을 이론적으로 확인했다. 분리형 오리피스 도관(Split-Orifice-Conduit) 하이브리드 공진기의 배열을 통해 광대역(14kHz~17kHz)에서 음파를 흡수할 수 있도록 두께가 얇은 메타표면을 설계했다. 이렇게 설계된 메타표면은 음파의 공진을 이용해 물체를 탐지하는 음파탐지시스템으로 탐지되지 않는 ‘수중 스텔스 기능’을 얻을 수 있다. 

 

한편, 연구팀은 메타표면을 어떻게 설계하느냐에 따라 지진파와 같은 탄성 파동을 통과시키거나, 방향을 바꾸는 것이 가능하다는 것을 확인했다. 알베르트 아인슈타인의 ‘일반 상대성이론’인 질량으로 인한 중력장의 변화에 따른 시공간의 휨 속에서 빛의 경로가 바뀐다는 아이디어를 차용하여 곡면 판에서 극단적인 탄성 파동을 제어할 수 있는 플랫폼을 제안했다. 그 예시로 굴절률 특이점 렌즈, 즉 두께가 거의 0에 수렴하는 메타표면 렌즈를 만들어 넓은 주파수 대역(15kHz~18kHz)에서 90도, 180도로 휘어질 수 있는 탄성파 이튼(Eaton) 렌즈를 얇은 곡면 판에서 구현했다. 

 

또한 이론상 존재해왔던 특이점이 존재하는 클로킹 현상을 실제로 구현할 수 있는 방법론을 제안하여 추후 극단적인 천체인 블랙홀과 같은 현상들을 탄성파에서 테스트 베드로 활용 가능할 것으로 기대된다. 이러한 굴절률 특이점의 이해를 바탕으로 대륙의 판과 판이 부딪히거나 쪼개질 때 발생하는 에너지 파동을 극단적으로 제어하는 데 활용하여 지진으로부터 원자력발전소나 건축물을 보호할 수 있을 것으로 기대된다. 

 

메타물질 연구로 세계의 시선을 끌고 있는 노준석 교수는 “지금까지 메타물질 연구는 빛이나 전자기파에 집중됐지만, 음파나 지진파에도 적용될 수 있음을 확인했다”며 “특히, 심해 환경 속에서 수중 음파 탐지기를 피할 수 있는 잠수함, 지진이 와도 멀쩡한 원자력발전소를 만드는 데 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 
 
이 연구는 한국수력원자력 K-CLOUD 사업, 한국연구재단 글로벌프론티어사업, 중견연구사업, RLRC 지역혁신선도연구센터‘ 글로벌박사양성사업의 지원으로 수행됐다

저작권자 Ⓒ시사뉴스
제보가 세상을 바꿉니다.
sisa3228@hanmail.net





커버&이슈

더보기
히든기업연구소, ‘2025 추계세미나 및 기업 IR발표회’ 성료...회원사간 협업 강화
[시사뉴스 홍경의 기자] (사)히든기업경영전략연구소(HEMSI)는 12일 오후 4시 과천 이트너스 사옥에서 22개 중소기업과 스타트업 기업들이 참석한 가운데 ‘2025 추계세미나 및 기업 IR발표회’를 성황리에 개최했다. 이날 행사는 히든기업경영전략연구소가 중소기업 간 협업 및 비즈니스 성장을 도모하고자, 다양한 전문가와 기업 대표들 간 연대와 의견을 나누기 위해 마련한 자리다. 박성태 이사장은 연구소 설립 후에 경과 보고 후 자문 요청을 하는 회원사에게 실질적인 도움을 주고 있는 ▲홍보▲경영▲세무▲노무▲특허 컨설팅 자문위원들을 소개했다. 박 이사장은 연구소 환영사에서 “히든기업연구소는 무리한 투자나 경영 컨설팅을 제안하지 않는다”고 강조하고 “제안된 사업에 대한 연구소 차원의 면밀한 검증을 하고 있으며, 타당성 결여 등이 확인되면 컨설팅을 중단하며, 절대 무리한 컨설팅비를 요구하지 않는다”고 강조했다. 먼저 특강에서는 김현수 심시스글로벌 공동대표와 정종민 에이플러스에셋 전무가 자사의 주요 사업현황과 사업구조의 특장점, 콘텐츠 경쟁력 등을 소개했다. ‘스페이스 AI 와 스마트빌딩 구축 운영사례’라는 주제로 첫 번째 특강에 나선 김현수 대표는 "심시스글로벌은

정치

더보기

경제

더보기

사회

더보기
신길초 등굣길 '사이버 폭력 예방 캠페인'...동작구 지자체 최초 1~4교시 수업까지 예방 프로그램
[시사뉴스 홍경의 기자] 푸른나무재단은 12일 오전 서울신길초등학교에서 학교폭력·사이버폭력 예방과 안전한 학교문화 조성을 위한 ‘민관 협동 등굣길 캠페인’을 개최했다. 이번 캠페인은 학생들의 등굣길에 학교·지역사회·기업·기관이 함께 참여해, 아이들의 아침 등굣길에 안전한 분위기와 공동체 메시지를 전달하는 실천형 활동이다. 특히 최근 온라인과 오프라인을 넘나드는 새로운 유형의 학교폭력 이슈가 대두되는 가운데, 지역 단위 협력 체계의 중요성을 강조하는 현장형 캠페인으로 기획됐다. 이번 행사에는 학생자치회와 교사를 비롯해 ‘동작구청(부구청장 권순기)·서울동작경찰서(서장 정석화)·서울특별시동작관악교육지원청(교육장 강순원)·삼성전기(그룹장 최우철)·서울신길초등학교(교장 최낙준)·푸른나무재단(사무총장 최선희)’이 함께 아이들의 안전한 등굣길과 학교생활을 위해 ‘푸른코끼리 등굣길 캠페인’을 진행했다. 등교 시간대에 이뤄진 민관합동 캠페인에서는 신길초 학생자치회가 손수 만든 ‘학교폭력OUT’ 피켓과 주최 측에서 준비한 비폭력 메시지 스티커가 배포되었고, 학생·교사SPO·구청 직원이 함께 “도미솔”, “도와줘요 힘든 친구 보면! 미소로 함께 약속해요! 솔루션은 우리가 함께해

문화

더보기
학습의 본질 ‘공부를 하기 전에 알아야 할 것들’ 출간
[시사뉴스 정춘옥 기자] 좋은땅출판사가 ‘공부를 하기 전에 알아야 할 것들’을 펴냈다. 이 책은 공부를 단순한 암기나 시험 대비의 기술이 아닌, 모두의 세상을 이해하고 자기 자신의 세상을 확장하는 철학적 행위로 바라본다. 저자는 ‘배움 없는 익힘은 의미 없고, 익힘 없는 배움은 쓸모없다’라는 핵심 메시지를 통해 학습의 본질을 탐구한다. 책은 시와 에세이 형식을 빌려 학습의 구조를 따뜻하고도 깊이 있게 풀어낸다. 총 6개의 장으로 구성된 본문은 ‘공부의 개념’에서 시작해 ‘학습의 작동 원리’, ‘교과별 학습’, 그리고 ‘학습의 내면’까지 다룬다. 배움과 익힘, 이해와 적용, 기억과 망각, 사고와 표현 같은 개념을 사유하면서, 공부를 점수나 평가의 도구가 아닌 ‘삶을 변화시키는 지적 여정’으로 자리매김한다. 독자는 책을 읽는 동안 ‘나는 이 지식을 내 것으로 만들었는가?’라는 근본적인 질문을 마주하게 된다. 저자는 고려대학교에서 행정학을, 서울대학교 대학원에서 정책학을 전공하고, 정책연구소와 국가연구기관에서 교육과 과학기술 정책을 연구했다. 동시에 에듀테크 기업 콘텐츠팀장, 입시 컨설턴트로 활동하며 학습 현장의 고민을 누구보다 가까이서 경험했다. 그는 “공부 때

오피니언

더보기
【박성태 칼럼】 생성형 AI 활용…결국 사용자의 활용 능력과 방법에 달려 있다
지난 2022년 인공지능 전문 기업인 오픈AI에서 개발한 챗GPT를 비롯해 구글의 Gemini(제미나이), 중국의 AI기업에서 개발한 딥시크, 한국의 AI기업에서 개발한 뤼튼, 미국 캘리포니아에 본사를 두고 있는 중국계 미국기업이 개발한 젠스파크 등 생성형 AI 활용시대가 열리면서 연령층에 상관없이 생성형 AI 활용 열기가 뜨겁다. 몇 시간에서 며칠이 걸려야 할 수 있는 글쓰기, 자료정리, 자료검색, 보고서, 제안서 작성 등이 내용에 따라 10초~1시간이면 뚝딱이니 한번 사용해 본 사람들은 완전 AI 마니아가 되어 모든 것을 AI로 해결하려 한다, 이미 65세를 넘어 70세를 바라보는 필자는 아직도 대학에서 3학점 학점 수업을 진행하고 있다. 지난 2일 개강 첫날 학생들에게 한 학기 동안 글쓰기 과제물을 10회 정도 제출해야 하는데 생성형 AI를 활용해도 좋으나 그대로 퍼오는 것은 안 된다는 지침을 주었다. 그러면서 “교수님이 그대로 퍼오는지 여부를 체크 할수 있다”고 큰소리를 쳤다. 큰소리가 아니라 지난 학기에도 실제 그렇게 점검하고 체크해서 활용 정도에 따라 차등 평가를 실시했다. 이렇게 차등 평가를 할 수 있다는 것은 필자가 생성형 AI 활용 경험이 있