노후건축물, 항공기 등의 결함이나 크랙을 한번에 찾아낼 수 있는 초음파 생성 메타물질이 국내 연구진에 의해 개발돼 눈길을 끌고 있다.
14일 한국기계연구원은 나노디스플레이연구실 권민우 선임연구원 연구팀과 서울대학교 기계공학부 김윤영 석좌교수 연구팀이 원형 편광 초음파 생성이 가능한 메타물질을 개발했다고 밝혔다.
이 같은 연구성과는 국제 저널인 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)(IF:16.6)에 지난 12일 게재됐다. 논문명은 ‘Perfect Circular Polarization of Elastic Waves in Solid Media’이다.
메타물질은 대면적의 알루미늄 금속에 연속된 구멍을 갖고 있다. 연구팀은 메타물질의 구멍과 간격 조절을 통해 직선 형태의 초음파를 메타물질에 통과시켜 원형 진동 초음파로 변환시켰다. 메타물질을 활용한 원형 초음파 생성은 이번이 세계 최초로 알려져 있다. 기존에는 비파괴 검사는 직선 형태로 진동하는 초음파를 구조물에 쏘아 구조물의 결함을 발견하는 방식이었다. 이는 구조물 내부의 모든 영역을 조사하기 어려워 최소 두 번 이상의 검사가 필요했다.
반면 메타물질을 활용한 원형 초음파를 기술은 한 번의 검사와 기존 기술 대비 12배 높은 정확도로 검사시간을 크게 단축시키고 구조물의 결함을 손쉽게 발견할 수 있어 추후 비파괴 검사 등에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.
권민우 기계연 선임연구원은 “기존 초음파 검사기술의 결함탐지 성능 수준을 높일 수 있는 신개념 기술”이라며 “향후 영상진단은 물론 디스플레이나 약물의 미세입자 제어 등 산업용 비파괴 검사를 넘어 의료용 초음파 기술에도 활용 될 것으로 기대한다”고 말했다.