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# 메타물질

기술자료 한국세라믹기술원, 세라믹 소결공정 이용해 메타물질 대량 제조법과 물성 제어 기술 개발

헬로티 함수미 기자 | 한국세라믹기술원 김종영·이은실 연구팀과 서울대학교 정인 교수, 포항공과대학교 노준석 교수 연구팀은 전통적인 세라믹 소결공정을 이용한 메타물질의 대량 제조법과 물성을 제어하는 기술을 개발하였다. 세라믹기술원과 서울대는 소재를 개발했고, 포항공대는 관측 결과의 이론적 시뮬레이션을 담당했다. 메타물질은 자연계에 존재하지 않는 특이성질을 보이는 인공물질을 말하며, 이 물질을 활용하면 투명망토나 슈퍼렌즈, 스텔스 기술 등에 적용이 가능하다. 지금까지 메타물질은 이론적으로 계산된 특정 소재를 깎거나 2차원의 나노두께로 쌓아올린 구조로 만드는 등 첨단 나노가공기술이 필요함에 따라 극한의 난이도는 물론, 양산 가능한 크기의 벌크소재로 개발된 바가 없다. 특히, 메타물질은 구조가 물성을 결정하기 때문에 물성에 대한 정밀 제어가 거의 불가능했기에 메타물질 개발의 결정적 장애였다. 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 ‘하이퍼볼릭 메타물질’을 제어하여 메타물질의 대량 제조법과 메타물질의 물성을 제어하는 기술을 개발하였다. 하이퍼볼릭 메타물질은 굴절율이나 유전율과 같은 광학적 성질이 방향에 따라 달라지는 물질로 음굴절과 같은 자연계에 존재하지 않는 광학 현
- 함수미 기자
- 2021-12-12 10:43
일반뉴스 투명망토 등 스텔스 기능 구현할 '가상화 음향 메타물질' 개발됐다

[첨단 헬로티] 디지털회로와 신호처리 기술을 활용, 실제 구조체 없이 새로운 물질개발 성공 국내연구진이 해외연구진과 공동으로 ‘광대역 스텔스 구현’을 위한 ‘가상화 메타물질’ 기술 개발에 성공했다. 가상화 메타물질은 기존 메타물질 설계가 가진 물리적 구조의 한계를 극복하기 위해, 물리적 구조를 가상화 한 디지털 회로 프로그램으로 대체하는 개념이다. 과학기술정보통신부(이하 과기정통부)는 서울대학교 박남규 교수, 조춘래 연구원 연구팀이 홍콩과기대학(HKUST) Jensen Li 교수, Xinhua Wen 연구원과 공동으로, 음향 파동 물성을 자유자재로 구현하는 ‘가상화 음향 메타물질’ 기술을 개발했다고 밝혔다. 이는 기존 메타물질의 한계를 뛰어 넘어여러 주파수에서 스텔스 기능을 구현하는 연구성과로, 세계적인 학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications, IF=11.880)' 온라인판에 1월 14일 게재됐다. 메타물질은 자연에 존재하는 원자를 모사한 인공구조물로서 기존의 물질이 제공하지 못하는 특이한 물리적 성질을 가능하게 하는데, 고해상도 이미징, 투명망토 스텔
- 서재창 기자
- 2020-01-15 12:22
일반뉴스 ETRI, 3D 홀로그램에 활용되는 '메타물질 원천소재 기술' 개발

[첨단 헬로티] 한국전자통신연구원(ETRI)가 투명망토, 3D 홀로그램 등에 활용될 수 있는 혁신적인 인공소재인‘메타물질’의 특성을 쉽게 조절하며 제작할 수 있는 핵심 원천소재 및 공정 기술을 개발하는데 성공했다. ETRI는 지난 7월 6일, 미국화학회 나노분야 국제학술지인‘응용재료 인터페이스(AMI : Applied Materials & Interface)’온라인에‘특성 조절 플렉서블 메타물질 제작 기술’이 게재되었다고 밝혔다. 메타물질은 자연에 있는 물질과 달리 구조나 배열형태에 의해 특성이 바뀌는 인공소재다. 따라서 메타물질의 구조를 바꾸면 물질 특성까지도 마음대로 조절할 수 있어 ICT 기기에 적용시, 그 성능을 크게 향상시켜 폭넓은 적용이 가능하다. 대표적으로 메타물질은 소형화, 경량화, 박막(薄膜)화가 가능하다. 이로써 고해상도 홀로그램 제작, 고집적 광회로 제작, 고해상도 디스플레이 제작, 고효율의 태양전지, 고민감도의 적외선·광센서 제작 등에 널리 활용이 가능하고, 다양한 산업 및 군수 분야 등에서도 응용이 가능하다. ▲ETRI 연구진이 실험에 사용한 기판과 용
- 이나리 기자
- 2018-08-21 09:40
일반뉴스 수중에서 음파 투과되는 메타물질 개발…수중 스텔스 구현 머지 않아

[첨단 헬로티] 물속에서는 전자파나 레이더가 닿지 않기 때문에 음파를 쏜 다음 반사된 파동으로 물체를 탐지한다. 음파는 물체가 있으면 반사되고 없으면 계속 나아간다. 그런데 누구나 알만한 이 상식을 깨는, 그 자리에 있지만 없는 것처럼 탐지되는 물질이 탄생했다. 국내 연구진이 수중에서 음파를 반사시키지 않고, 들어온 그대로 투과시키는 물질을 개발했다. 마치 물체가 존재하지 않는 것과 같은 효과를 낼 수 있어 수중 스텔스의 핵심기술로 적용될 것으로 전망된다. ▲KRISS, GIST 연구진이 개발한 ‘제로 굴절률 메타물질’ 한국표준과학연구원(이하 KRISS) 안전측정센터 최원재 책임연구원과 광주과학기술원(이하 GIST) 기계공학부 왕세명 교수팀은 제로 굴절률의 메타물질을 구현하고 수중실험에 성공했다. 이 메타물질은 음파를 투과시킬 뿐만 아니라 원하는 방향으로 제어할 수 있어 군사, 기계, 의학 등 다양한 분야에 적용 가능하다. 최근 자연계에 없는 특성을 가진 메타물질에 대한 관심이 뜨겁다. 투명망토는 메타물질을 활용한 가장 대표적인 기술로 꼽힌다. 투명망토는 원래 양(+)의 방향으로 굴절되는 빛을 극단적으로 제어하고, 나아가 음(-) 또는
- 조상록 기자
- 2018-07-04 17:30
일반뉴스 국내연구진, 메타물질로 광전소자 전력효율 개선 기술 개발

[첨단 헬로티] 미래창조과학부(장관 최양희)가 이화여자대학교 우정원 교수 연구진이 메타물질로 전하 이동을 제어해 광전소자의 전력생산 효율을 높이는 원천기술을 개발했다고 12일 밝혔다. 메타물질은 자연계 물질이 구현하지 못하는 특성을 지니도록 파장보다 작은 크기로 설계된 인공의 구조다. 광전소자는 빛에너지를 전기 에너지로 변환하는 소자로, 태양전지, LED 등이 대표적이다. 미래부에 따르면 기존에는 광전소자의 전력 효율을 높이기 위해 소자 구조 자체를 조절하는 세밀한 광학 설계 기술을 이용하여 왔는데 이와 같은 기술은 실제로 구현하기 쉽지 않고 소자의 구조에 민감하기 때문에 안정적인 효율 향상을 얻기 어려웠다. 우정원 교수팀은 복잡한 공정 없이도 광전소자에서 발생하는 전하 이동 현상을 메타물질로 제어하여 광전소자의 전력생산 효율을 끌어올렸다. 외부에서 빛이 흡수될 때 광활성층에 형성되는 전자-정공의 쌍으로 전류를 만들어내는 역할을 하는 엑시톤의 시상수가 3배 가량증가했다. 0.2 ps에서 → 0.5 ps로 늘었다. 1ps(pico second)는 1조분의 1초다. 시상수는 엑시톤이 전자와 정공으로 분리될 때까지 걸리는 시간으로 시상수가 길수록 전력 효
- 황치규 기자
- 2017-06-12 17:04

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UPDATE: 2026년 01월 21일 10시 38분