국내 연구진이 금속에 무늬를 새겨 전파를 통과시키는 새로운 방법을 발견했다.
승강기안에서 무선전화가 끊기는 문제 해결에 도움이 될 전망이다. 울산과학기술원(UNIST)는 전기전자컴퓨터공학부의 변영재 교수팀이 `평면에 무늬를 새겨 넣는 것만으로 금속 통신이 가능하다`는 사실을 발견했다고 20일 밝혔다.
금속에 전파를 통과시키는 `전자기 유도 투과`의 새로운 방식으로 주목받고 있다. 전자기 유도 투과는 물질을 이루는 원자에 빛(전파 포함)을 쏘거나 다른 방식으로 영향을 줘서, 특정 파장을 통과시키는 걸 말한다. 그 파장에게만 물질이 투명해지도록 만드는 것이다. 일반적으로 금속은 전파를 흡수하거나 반사시키기 때문에 전파를 못 통과시키지만, 전자기 유도 투과 기술을 쓰면 특정한 파장은 통과시킬 수 있다. 그러나 금속 통신을 위해 전자기 유도 투과 기술을 쓰기는 어려웠다.
이 기술이 제대로 구현되려면 극저온 환경이거나 빛의 세기를 조절하는 고강도 광학 펌프 같은 정교한 장치가 필요했기 때문이다.
변영재 교수팀은 극저온 환경이나 복잡한 장치 없이도 전자기 유도 투과가 가능한 방법을 찾아냈다. 절연체 위에 `직사각형 속 사인곡선이 반복되는 무늬`를 새기자 특정 주파수의 전파가 금속을 통과하는 걸 발견한 것이다. 무늬의 크기나 배치를 바꾸면 통과하는 주파수 범위도 조절할 수 있었다. 이번 연구에 제1저자로 참여한 자간나트 말릭 박사는 "사인곡선 모양의 무늬를 이용해 전자기 유도 투과에 성공한 사례는 최초"라며 "규칙적으로 그려진 똑같은 무늬에 전파 에너지가 갇혔다가 금속을 통과하게 된다"고 설명했다.
변영재 교수는 "현재 개념은 평면에 새긴 무늬로 전파를 투과시킬 수 있는 메타 물질을 이해하고 연구하는 데 도움이 될 것"이라며 "사인곡선 무늬의 형태와 크기에 따른 정확한 주파수 범위를 연구하면 전파 손실을 줄이면서 금속 통신하는 등 다양한 분야로 응용할 수 있다"고 밝혔다. 이번 연구결과는 미국물리협회에서 발간하는 국제적 권위의 학술지 `어플라이드 피직스 레터` 최신호에 실렸다. 허종학 기자
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