울산과학기술원(UNIST)은 물리학과 김대식 특훈교수 연구팀이 메타물질에 압력을 가해 표면 미세구조를 변형시킬 수 있는 원천 기술을 개발했다고 1일 밝혔다.
연구팀에 따르면 메타물질이란 아직 자연에서 발견되지 않는 특성을 가지도록 설계한 물질로, 보통 반복적인 패턴으로 배열돼 있다.
메타물질의 기능은 물질 표면의 미세구조가 결정하는데, 재료가 고가인데다 만들기도 어려워 한 번 만든 미세구조를 여러 번 변형해 쓰는 게 상용화 관건이다.
연구팀이 개발한 기술은 미세구조에 얇은 틈을 만들어 압력으로 틈을 여닫는 방식이다.
손으로 가볍게 구부리기만 해도 변형이 가능하고, 반복적인 변형에도 메타물질이 손상되지 않는다.
연구팀은 이 기술을 적용한 메타물질로 다양한 파장 영역 전자기파의 주파수, 세기, 위상(파동의 모양), 편광 등 빛 고유 특성을 제어하는 데 성공했다.
김 교수는 “이 기술은 가시광선, 테라헤르츠 영역 등 다양한 파장 영역 전자기파의 특성을 바꿀 수 있다”며 “6G 통신 기술, 3D 홀로그램 기술 등에도 응용할 수 있을 것”이라고 말했다.
연구 결과는 나노 과학 분야 국제 학술지인 ‘나노 레터스'(Nano Letters)에 3월 12일 자로 온라인 출판됐다.
연구는 한국연구재단(NRF) 지원을 받아 이뤄졌으며, UNIST, 서울대, 인천대, 서울과학기술대가 공동으로 수행했다.