물·공기 저항 없애는 '유체 투명망토' 물질 개발

메타물질을 활용해 물, 바람과 같은 물질의 흐름(유체)에 저항을 받지 않고 비행기, 배와 같은 이동수단 속도를 한층 높일 수 있는 아이디어를 국내 연구진이 제시했다.

한국연구재단은 송영석 단국대 교수와 윤재륜 서울대 교수 연구팀이 신개념의 유체역학적 메타물질을 개발했다고 18일 밝혔다. 메타물질은 흔히 빛이 정상궤도에서 벗어나 휘어가도록 굴절률을 바꿔 ‘투명망토’처럼 물질을 보이지 않도록 하는 인공물질 등을 가리킨다. 송 교수팀은 이 같은 메타물질의 개념을 확대해 유체역학에도 적용했다. 특정 공간 주위로 좌표 공간을 압축하면 가운데의 공간이 비어 유체가 장애물을 만나도 기존 흐름대로 흘러가게 된다는 것이다. 이렇게 빈 공간에 놓인 물체는 유동항력을 받지 않아 마치 진공 속을 움직이듯 저항 없이 이동할 수 있다. 따라서 이를 비행기, 미사일, 잠수함 등에 적용하면 기존보다 유체마찰에 따른 연료소모와 소음을 줄이고, 보다 빠른 속도로 이동시킬 수 있을 것으로 기대된다. 송 교수는 “반드시 보호해야 할 구역을 메타물질로 감싸도록 건축물을 설계하면 재난 방재에도 도움이 될 것”이라고 설명했다. 이번 연구 결과는 지난 13일자 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’(Physical Review Letters) 에 게재됐다. /민병권기자 [e-mail]