음향메타표면 적용 비접촉 초음파 트랜스듀서.


요게 참 재밌는데, 소재에 상관없이




이렇게 초음파 신호를 증폭시켜줌.


하나는 금속재 하나는 폴리머같은 플라스틱 소재였는데 둘 다 저렇게 증폭되었음.


기존에는 해상도, 침투깊이나 낮은 출력 등으로 인해 장거리 센서로는 활용하지 못했는데


이걸 적용하면(그냥 붙이기만 하면 됨) 기존 초음파 소자 대비 3배 이상의 고출력을 낼 수 있게 됨.


이전에 자동차에서 자율주행센서로 사용하던 비싼 레이다 센서 대신 값싼 초음파 센서를 적용하거나


잠수함 등에서 사용하는 소나의 출력을 크게 증가시키는 식으로 응용할 수 있다고 함.




잠수함 배관 등에 적용해서, 적의 패시브 소나에 대해 스텔스성을 강화시키는 수중 머플러 기술임.


저것도 on/off로 보여줬는데 지금은 저렇게 억제하고 있지만 off하니까 옆에 우퍼에서 나오는 소리가 울려서 그래프가 요동치더라.




이건 능동소나에 대한 스텔스성을 증대시키는 흡음판인데, 기존 흡음판 대비 두께 1/10(약 7mm), 무게 1/7 수준으로 초박형을 구현했음.


이 기술을 상품화하기 위해 연구소 기업을 설립할 예정이라고 함.




레이저 보호 필름이라는데 국방분야에서 쓰는 고출력 레이저를 보호하는 필름은 아닌듯.



적외선 스텔스 메타물질.


자신한테서 방출되는 적외선의 파장을 대기중에 흡수되는 대역으로 변환시켜서 방출하는 것임.


저 원통에 붙어있는게 그 필름인데, 보기엔 열화상 카메라에 찍히질 않지만 열에너지는 계속 방출하고 있는거라 뜨거운건 같음.


현재 유연소재 기반 적외선 스텔스 표면, 적외선 신호 제어 페인트, 군복 적용을 위한 유연 적외선 신호 제어 표면 등을 연구하고 있고,


표면 대면적화, 내구성 강화 등을 통해 실제 적용이 가능하도록 연구를 계속 진행할 예정이라고 함.




X-band에 대응하는 RAM에 적외선 스텔스 메타물질을 결합한 것.



그래핀 기반 / 전도성 잉크 기반 마이크로파 스텔스 메타표면


전도성 잉크 기반 메타표면은 -10db 이하 흡수 대역폭이 4~16Ghz로 C~X~Ku 밴드까지 커버하고,


최대 흡수능 약 -40db, 롤 금형으로 필름에 패턴을 인쇄하는 식으로 간단하게 제조가 가능하고,


자성흡수체 대비 훨씬 가볍고(비중 1.5 이하), 물리적으로 내구성도 우수하게 제조 가능...


이걸 다층 구조로 만들면 지금보다 더 높은 성능의 흡수체도 만들 수 있다고 함.




특별세션에선 사진은 못찍었음.


발표에서 인상깊었던 부분만 요약하면


- 국내에서는 8-9년 전부터 학계에서 메타물질 관련 연구가 진행되어 왔지만, 대학에서 개별적으로 기초연구 수준으로 진행되서 연속적으로 연구가 진행되지 못했음. 2014년부터 과기정통부가 지원하는 파동에너지 극한제어연구단이 설립되면서 전 분야의 메타물질 연구가 설계, 제작, 시험을 종합적으로 수행하여 빠르게 외국과 대등한 수준까지 발전했음. 16년도에 미국 국방연구기관과 기술협의를 개최했는데, 원천기술 연구 수준은 미국과 동등한 것으로 판단되었음.


- 해외에서는 메타물질에 대한 연구지원이 지속적으로 이루어지고 민간업체에서도 연구개발이 이루어지고 있지만, 국내에서는 업체 자체연구가 부재하고, 파동에너지 극한제어연구단도 2023년 8월에 종료되면 이후에 어떻게 연구가 지속적으로 이어질지 알 수 없음. 이에 대해 2018~2020년 기간에 메타물질 응용장비와 제품들이 많이 시장에 출시될 것으로 예상되며, 한국도 이에 대한 사전준비가 필요함.


- 현재 국방과학연구소 고등기술연구원과 정례 기술교류회를 진행하고 있지만, 보안 등의 이유로 국방 분야의 연구방향과 목표성능 설정이 어려움. 국방분야에 있어 신기술 응용을 위한 연구수행 제도가 필요함. 기초연구 제도는 있지만 신기술 발전을 위한 장기연구가 미비하기에, 이를 보완할 필요가 있음.


- 연구단 자체적으로는 국방분야 신기술 연구소요에 반영하기가 어려움. 소요군, 방사청, ADD와 출연(연) 간에 협력체제를 발전시킬 필요가 있음.



스텔스 잠수함 관련


- 소나 반사파에 대응하기 위해서는 잠수함을 평면 형태로 구현할 필요가 있지만, 특수한 설계가 요구되고, 수중에서 저항력이 커진다는 문제가 있음.


- 메타표면 기술을 적용하여, 기존 잠수함이나 선박에 부착하여 마치 평면 형태로 구성된 스텔스 잠수함이나 선박과 흡사한 효과를 발휘하는 기술을 실험적으로 검증하였음. 이를 통해 음파가 수직 입사된 경우에도 입사각과 다른 방향으로 반사시키는 것이 가능하며, 아주 얇은 판으로도 효과적인 스텔스 성능을 얻을 수 있음.


- 현재는 상대적으로 실험적 검증이 가능한 탄성체에서 실험을 수행했으나, 추후 수중 음향에서 구현 가능성을 모색하고, 음향파 흡수 코팅재와 혼용하여 더 뛰어난 스텔스 성능을 구현할 수 있도록 할 것임.