한국과학기술원(KAIST) 연구진이 영화 속에서만 볼 수 있었던 투명 망토 기술을 현실로 구현할 수 있는 혁신적인 소재를 개발했습니다.
지난 16일 KAIST는 김형수 기계공학과 교수와 박상후 원자력및양자공학과 교수 공동 연구팀이 레이더 감지를 피하는 액체금속 복합 잉크를 개발했다고 발표했습니다.
이번 연구 성과는 국제학술지 '스몰' 10월호 표지 논문으로 선정되며 그 우수성을 인정받았습니다.
레이더 시스템은 목표물에 전파를 발사한 후 반사되어 돌아오는 신호를 분석해 물체의 위치를 추적하는 원리로 작동합니다. 따라서 레이더 탐지를 회피하기 위해서는 반사파가 수신 장치로 되돌아가지 못하도록 차단해야 합니다.
연구팀이 개발한 액체금속 복합 잉크는 전파를 흡수하는 특성을 통해 레이더 탐지망에서 벗어날 수 있게 해줍니다.
기존의 스텔스 소재 개발 시도들은 액체금속이 공기와 접촉하면서 쉽게 산화되어 성능이 저하되는 문제점을 안고 있었습니다.
물방울 위에 기름막이 형성되는 것과 유사하게 액체금속 입자 표면에 산화막이 생성되면서 입자 간 연결이 차단되고 부식이 발생했던 것입니다.
새롭게 개발된 액체금속 복합 잉크는 건조 과정에서 액체금속 입자들이 자발적으로 결합하여 그물망 형태의 구조를 만들어냅니다.
연구팀의 실험 데이터에 따르면 이러한 구조적 특성 덕분에 1년 이상 부식 없이 성능을 유지하는 뛰어난 안정성을 보여줬습니다. 또한 이 소재는 최대 12배까지 늘어나도 전기적 연결성이 끊어지지 않는 우수한 신축성을 나타냈습니다.
연구팀은 "고무와 같은 유연성을 가지면서도 금속 본연의 특성을 그대로 보존한다"고 설명했습니다.
제조 공정의 단순함도 이 기술의 큰 장점입니다. 개발된 잉크는 일반 프린터로 인쇄하거나 붓을 이용해 도포한 후 자연 건조시키기만 하면 완성됩니다.
이 액체금속 복합 잉크는 레이더 스텔스 기능이 필요한 다양한 군사 장비에 적용 가능할 것으로 예상됩니다.
아울러 웨어러블 디바이스를 비롯한 전자제품 소재로도 활용할 수 있습니다. 예를 들어 접이식 스마트폰의 힌지 부분에 적용하면 반복적인 접힘에도 안정적인 구조를 유지하면서 신축성을 제공할 수 있습니다.
김형수 교수는 "복잡한 장비 없이 프린팅 공정만으로도 전자기파 기능을 구현할 수 있게 했다"며 "향후 다양한 미래 기술에 활용될 것으로 기대된다" 고 밝혔습니다.