빛 대신 열로…IBS, 스텔스기도 잡아내는 탐지 기술 개발

스텔스기를 탐지할 수 있는 기술이 개발됐다. 빛이나 소리를 쏘아 보낸 뒤 반사돼 오는 것을 감지해 탐지하는 기존 레이더 기술과 달리 빛을 흡수한 뒤 나타나는 온도 변화를 활용한다. 군수용 레이더는 물론, 자율주행차와 현미경 등 다양한 분야에서 기존 레이더로는 탐지할 수 없었던 물체나 물질을 탐지하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

기초과학연구원(IBS·원장 노도영)은 프랑수아 암블라흐 첨단연성물질 연구단 연구위원(UNIST 교수)이 온도 증가 기반 탐지기술을 제안하고, 이를 초고해상도 영상촬영에 활용할 수 있다는 사실을 입증했다고 23일 밝혔다.

반사 신호와 복사 신호의 해상도 원리
반사 신호와 복사 신호의 해상도 원리

그동안 물체 탐지는 빛, 소리, 전자기파 등이 목표물에 반사돼 돌아오는 것을 활용했다. 에너지를 반사하지 않고 흡수해버리는 스텔스 기술은 감지하기 어려웠다.

연구팀은 에너지 흡수 후 물체 변화에 주목했다. 물체가 에너지를 흡수해 발생하는 온도 증가를 감지하면 스텔스 비행기도 탐지할 수 있다는 아이디어를 구상·활용했다.

문제는 온도 변화가 아주 미미하다는 것이다. 연구팀은 '복사광선 감지'로 이를 해결했다. 복사로 방출되는 빛 세기는 매우 빠르게 증가하는 '초선형성'을 보인다. 예를 들어 상온에서 800나노미터(㎚) 파장 빛을 비출 때, 온도가 1% 증가하면 복사로 발생하는 광자 수는 57% 증가한다.

프랑수아 암블라흐 첨단연성물질 연구단 연구위원
프랑수아 암블라흐 첨단연성물질 연구단 연구위원

이 방법은 영상 해상도 역시 높인다. 연구팀은 50㎠ 목표물을 대상으로 1.5마이크로미터(㎛) 파장 빔을 조사해 기존 대비 9.2배 높은 해상도를 달성했다고 설명했다. 에너지를 가진 빔이라면 어느 것에든 다양하게 적용할 수 있다는 것도 특징이다.

기욤 카시아니 연구위원은 “이번 연구는 자율주행 자동차레이더, 스텔스 물체 중장거리 감지 등 다양한 분야에 전혀 새로운 가능성을 제공할 수 있다”며 “㎚에서부터 비행기와 같은 큰 물체에 이르기까지 다양한 크기 물체와 상황에서 선명도 크기를 예측했다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com