오늘 신기한 소식을 접했습니다.
캐나다에서 투명망토를 만들었다고...
지금 제가 토론토에 있어서 토론토 커뮤니티에 자주 가는데
여기서 처음 보고 엄청 충격을 받았었어요
그리고 하이퍼 스텔스 홈페이지에 직접 가서 글을 읽어봤지요.
제가 메타물질에 관심이 많았었는데...
이 정보를 접하자 마자 메타물질이 생각나서
간만에 메타물질 정보도 찾아보고...
그리고 홈페이지 기사를 읽다보니
양자메타물질을 만든 것 같더군요
그래서 우와!!! 우와!!! 이러고 있었는데...
오늘의 유머에서 깜장새우깡님께서
바닦에 엎드려 있어도 바닦이 보이냐고 질문을 하셨는데...
갑자기 정신이 확! 들더라고요~~
메타물질로 투명망토를 만들면
다음과 같이 작동하게 됩니다
네!!
메타물질이 사람을 완벽히 둘러 싸고 있어야만
투명망토의 기능을 수행 할 수 있습니다.
그런데 이 사진을 보세요
하이퍼 스텔스 홈페이지에서 직접 가져 온 겁니다.
망토를 그냥 이불 덮듯이 덮고 있습니다.
그런데도 잔디가 보인다?
잔디에는 이미 그림자도 생겼을테니
아무리 투명망토때문에 사람은 가려진다 해도
사람이 있는 부분에는 그림자가 생긴 잔디가 보여야 정상인데...
완전 말이 안되죠?
메타물질로 투명망토를 만드는 컨셉은
이렇게 이불처럼 덮어도 기능을 하는 것이 아닙니다.
다시 한 번 말하지만 온 몸을 감싸야만 투명망토 기능을 할 수 있습니다.
그리고 말이 나온 김에
메타물질이 무엇인지 소개 해 드리겠습니다.
메타물질은 자연계에 존재하지 않는 굴절률을 가지는 물질을
인위적으로 만든 재료입니다.
굴절률을 컨트롤 하는 방법은 유전율과 투자율을 컨트롤 하는 것입니다.
영문판 위키피디아의 Dielectric constant 의 부분을 보면
굴절률은 유전율과 투자율의 곱의 제곱근 값을 가진다고 되어 있습니다.
그리고 유전율은 전기장과 밀접한 관련이 있고
투자율은 자기장과 관련이 있습니다.
메타물질은 물질 구성 원자의 배열을 인위적으로 특별하게 배열해서
유전율과 투자율을 컨트롤 해서 굴절률을 원하는 값으로 나오도록
인공적으로 만든 물질입니다.
입자를 규칙적으로 배열하면 밴드갭이 생긴다고...
제가 뻘짓 1~5부에 걸쳐서 해 둔거 아시나요?
못 보신 분들을 위해 링크 걸어둘게요~~
뻘짓 1부, 2부, 3부, 4부, 5부
이 뻘짓을 요약하면
입자 배열이 "규칙적"이면
에너지밴드갭 이라는 특성이 발현된다
이건데요~
원자 배열에 따라서
전기적, 자기적 특성도 컨트롤이 가능합니다.
즉, 인위적으로 원자 배열을 컨트롤해서
인위적인 굴절률을 만든다는 것 이지요~
참고로 투명망토에 사용되는 메타물질은
"음의 굴절률"을 갖습니다.
그런데!!!!!!!!
투명망토는 굴절률만 고려한다고 되는 것이 아닙니다.
왜냐하면
굴절되는 정도가 파장에 따라 다르기 때문
입니다.
위키피디아의 굴절 페이지 참고하시면
굴절되는 정도가 빛의 파장에 따라 다르다고 되어있죠?
초딩때 프리즘 가지고 실험도 했잖아요? ㅋㅋ
햇빛이 무지개로 분리되는거...ㅋㅋ
메타물질은
"가시광선 영역의 모든 파장이 같은 양의 굴절을 하도록"
만드는 것이 필수인데... 이것도 매우 어렵습니다.
만약 이 조건을 만족하지 못하면?
색깔별로 빛의 진행방향이 다르니까
절대로 투명하게 보이지 않겠죠?
주변에 무지개가 활짝 피어 있겠.........
오오!!!!!!!!!!패션아이템이다!!!!!!!!!!!
암튼 레이저 같은 단파장이면 몰라도...
폭넓은 영역의 전자기파를
모두 컨트롤 하기는 어렵겠죠?
그런데 하이퍼 스텔스는
적외선 레이더의 전자기파 영역까지 컨트롤 한다고 되어 있네요
이게 사실이면 레알 대박인데 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ
그렇게 쉬운 문제가 아니라는 것... 아시겠죠?
그리고 한 가지 문제가 더 있습니다.
메타물질은 "원자배열"이 중요하기 때문에
휘어지거나 접으면 "배열 구조"가 변해서
인위적으로 만든 굴절률 특성을 유지 하기가 힘듭니다.
어느정도 탄력성이 보장되는 메타물질을
스마트 메타물질 이라고 해서...
우리나라에서도 연구중입니다.
스마트 메타물질 투명망토의 개념도. a와 b는 범프부분에 각기 다른 탄성 변화를 주었을 경우변형에 따라 다른 유효유전율 분포를 가지며 투명망토로 작동하는 모습을 나타낸다.ⓒ 김경식 연세대 기계공학과 교수팀
암튼!!
중요한것은
투명망토를 개발하려는 노력은 꾸준합니다만...
이건 아닌듯!
끝!
