영화 해리포터에 나오는 `투명망토`. 몸에 두르면 몸을 투명하게 해주는 신기한 망토다. 투명망토는 공상과학(SF) 영화나 판타지 영화에 단골 소재로 등장한다.
그런데 상상 속 투명망토가 현실이 되는 날이 멀지 않은 것으로 보인다. 빛의 굴절과 소재 특성 등을 활용해 투명망토를 구현하려는 과학적 시도가 활발하기 때문이다. 이미 실험실 수준에서는 투명원리를 구현한 기술도 등장해 주목된다.
지난해 9월 국제 학술지 사이언스(Science)에 실린 연구결과가 대표적이다.
미국 에너지부(DoE) 산하 로렌스버클리 국립연구소(버클리 연구소)와 캘리포니아대 버클리캠퍼스(UC버클리) 물리학 연구진은 공동연구를 통해 피부처럼 얇은 막으로 물체를 덮어 가시광선으로는 물체가 보이지 않게 하는 기술을 개발했다.
영화 해리포터에 나오는 `투명망토`. 몸에 두르면 몸을 투명하게 해주는 신기한 망토다. 투명망토는 공상과학(SF) 영화나 판타지 영화에 단골 소재로 등장한다.
그런데 상상 속 투명망토가 현실이 되는 날이 멀지 않은 것으로 보인다. 빛의 굴절과 소재 특성 등을 활용해 투명망토를 구현하려는 과학적 시도가 활발하기 때문이다. 이미 실험실 수준에서는 투명원리를 구현한 기술도 등장해 주목된다.
지난해 9월 국제 학술지 사이언스(Science)에 실린 연구결과가 대표적이다.
미국 에너지부(DoE) 산하 로렌스버클리 국립연구소(버클리 연구소)와 캘리포니아대 버클리캠퍼스(UC버클리) 물리학 연구진은 공동연구를 통해 피부처럼 얇은 막으로 물체를 덮어 가시광선으로는 물체가 보이지 않게 하는 기술을 개발했다.
장시앙 박사팀이 개발한 투명망토는 80나노미터(㎚) 두께의 초박막 물질이다. 나노안테나로 불리는 미세한 금으로 만든 것으로 물체를 덮은 표면에서 광파를 반사시켜 물체가 보이지 않게 하는 원리다.
다만 연구팀이 만든 투명망토는 크기가 아주 작아 상용화까지는 시간이 걸릴 것으로 보인다. 연구팀은 세포 몇 개 정도 크기인 36μ㎡(제곱마이크로미터) 크기 물체를 가리는데 성공했다.
렌즈 여러 장을 겹쳐 투명망토 원리를 구현한 사례도 있다. 지난 2014년 미국 뉴저지주 로체스터대학 연구진은 렌즈를 여러 장 겹쳐 만든 `로체스터의 망토`를 공개했다.
여러 장의 렌즈를 통해 빛을 굴절시켜 앞에 있는 물체를 보이지 않게 하는 기술이다. 특히 기존에 렌즈를 이용한 빛 굴절 기술이 2차원 물체만 안 보이게 했지만 로체스터의 망토는 3차원 물건도 안 보이게 했다는 점이 차이점이다. 이 기술은 광학 분야 국제 학술지 `옵틱스 익스프레스`에 소개됐으며 논문 발표 기자회견에서 손과 얼굴, 자 등이 사라지는 시연을 보인 바 있다.
제작비용이 싼 것도 관심을 끌었다.
존 하웰 로체스터대 물리학과 교수는 “값싸고 쉽게 구할 수 있는 일반 렌즈를 사용해 빛을 굴절시키는 방식으로 만들었다”며 “로체스터의 망토 제작비용은 1000달러를 조금 넘는 수준으로 저렴하다”고 설명했다.
투명망토를 활용하고 싶어 하는 분야 중 대표적인 곳으로 국방 분야가 있다. 레이더에 잡히지 않는 스텔스 기술이 각광받는 것과 같은 논리다. 적진에 침투하거나 적으로부터 아군을 보호할 때 투명망토는 최고의 수단이다. 근접전에서 투명망토를 활용하면 최고의 공격이자 방어 수단이 될 것이기 때문이다. 이에 따라 국방 기술 분야에서도 투명망토를 개발하기 위한 노력이 활발하다.
장시앙 박사팀이 개발한 투명망토는 80나노미터(㎚) 두께의 초박막 물질이다. 나노안테나로 불리는 미세한 금으로 만든 것으로 물체를 덮은 표면에서 광파를 반사시켜 물체가 보이지 않게 하는 원리다.
다만 연구팀이 만든 투명망토는 크기가 아주 작아 상용화까지는 시간이 걸릴 것으로 보인다. 연구팀은 세포 몇 개 정도 크기인 36μ㎡(제곱마이크로미터) 크기 물체를 가리는데 성공했다.
렌즈 여러 장을 겹쳐 투명망토 원리를 구현한 사례도 있다. 지난 2014년 미국 뉴저지주 로체스터대학 연구진은 렌즈를 여러 장 겹쳐 만든 `로체스터의 망토`를 공개했다.
캐나다의 한 군수업체는 지난 2012년 마치 해리포터에 나오는 투명망토와 비슷한 소재를 개발했다고 발표했다.
하이퍼스텔스 바이오테크놀로지라는 회사로 적외선 망원경과 열광학 등 모든 시각적인 탐지 장치로부터 보이지 않는 신소재를 개발했다고 밝혔다. 이 소재를 뒤집어쓰면 보이지 않기 때문에 직접 부딪히지 않으면 찾을 수 없다고 설명했다. 실제로 이 회사가 공개한 사진을 보면 해리포터 망토처럼 사람 얼굴을 제외한 몸 부분이 보이지 않았다. 이 망토는 전원 등 동력이 필요하지 않은 반영구 소재를 사용해 활용성도 높다. 이 회사는 빛의 굴절 원리를 활용했다고만 밝혔을 뿐이고 보안상의 이유로 어떤 소재를 어떤 방식으로 가공해 사용했는지 밝히지 않아 궁금증을 남겼다.
최근에는 영국 육군이 시험하는 `바텍(Vatec)`이라는 위장재가 투명망토와 유사한 효과를 발휘하는 것으로 알려졌다. 이 위장재를 사용하면 시야에서 사라지고 적외선이나 열추적 장비를 사용해도 발견되지 않는다. 위장재에 적용한 원리는 동물이 주변 환경에 따라 몸 색깔을 바꾸는 것과 유사하다. 바텍 위장재가 주변 환경을 감지해 자동으로 색상과 온도를 주변환경과 일치하게 바꾸는 방식이다. 영국 육군은 저격수들의 은신처를 만드는데 이 위장재를 사용하는 등 야전에서 다양한 시험을 한다.
전문가들은 바텍 등 투명 효과를 나타내는 위장재가 조만간 실전에서 사용될 것으로 보고 있다.
권건호 전자산업 전문기자 wingh1@etnews.com
여러 장의 렌즈를 통해 빛을 굴절시켜 앞에 있는 물체를 보이지 않게 하는 기술이다. 특히 기존에 렌즈를 이용한 빛 굴절 기술이 2차원 물체만 안 보이게 했지만 로체스터의 망토는 3차원 물건도 안 보이게 했다는 점이 차이점이다. 이 기술은 광학 분야 국제 학술지 `옵틱스 익스프레스`에 소개됐으며 논문 발표 기자회견에서 손과 얼굴, 자 등이 사라지는 시연을 보인 바 있다.
제작비용이 싼 것도 관심을 끌었다.
존 하웰 로체스터대 물리학과 교수는 “값싸고 쉽게 구할 수 있는 일반 렌즈를 사용해 빛을 굴절시키는 방식으로 만들었다”며 “로체스터의 망토 제작비용은 1000달러를 조금 넘는 수준으로 저렴하다”고 설명했다.
투명망토를 활용하고 싶어 하는 분야 중 대표적인 곳으로 국방 분야가 있다. 레이더에 잡히지 않는 스텔스 기술이 각광받는 것과 같은 논리다. 적진에 침투하거나 적으로부터 아군을 보호할 때 투명망토는 최고의 수단이다. 근접전에서 투명망토를 활용하면 최고의 공격이자 방어 수단이 될 것이기 때문이다. 이에 따라 국방 기술 분야에서도 투명망토를 개발하기 위한 노력이 활발하다.
캐나다의 한 군수업체는 지난 2012년 마치 해리포터에 나오는 투명망토와 비슷한 소재를 개발했다고 발표했다.
하이퍼스텔스 바이오테크놀로지라는 회사로 적외선 망원경과 열광학 등 모든 시각적인 탐지 장치로부터 보이지 않는 신소재를 개발했다고 밝혔다. 이 소재를 뒤집어쓰면 보이지 않기 때문에 직접 부딪히지 않으면 찾을 수 없다고 설명했다. 실제로 이 회사가 공개한 사진을 보면 해리포터 망토처럼 사람 얼굴을 제외한 몸 부분이 보이지 않았다. 이 망토는 전원 등 동력이 필요하지 않은 반영구 소재를 사용해 활용성도 높다. 이 회사는 빛의 굴절 원리를 활용했다고만 밝혔을 뿐이고 보안상의 이유로 어떤 소재를 어떤 방식으로 가공해 사용했는지 밝히지 않아 궁금증을 남겼다.
최근에는 영국 육군이 시험하는 `바텍(Vatec)`이라는 위장재가 투명망토와 유사한 효과를 발휘하는 것으로 알려졌다. 이 위장재를 사용하면 시야에서 사라지고 적외선이나 열추적 장비를 사용해도 발견되지 않는다. 위장재에 적용한 원리는 동물이 주변 환경에 따라 몸 색깔을 바꾸는 것과 유사하다. 바텍 위장재가 주변 환경을 감지해 자동으로 색상과 온도를 주변환경과 일치하게 바꾸는 방식이다. 영국 육군은 저격수들의 은신처를 만드는데 이 위장재를 사용하는 등 야전에서 다양한 시험을 한다.
전문가들은 바텍 등 투명 효과를 나타내는 위장재가 조만간 실전에서 사용될 것으로 보고 있다.
권건호 전자산업 전문기자 wingh1@etnews.com
