UPDATED. 2019-12-12 15:05 (목)
완벽 위장 ‘유령 잠수함' 만드는 메타재질 기술
완벽 위장 ‘유령 잠수함' 만드는 메타재질 기술
  • 김태우 기자
  • 승인 2019.11.27 22:10
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

[더리포트] 미 국방부가 ‘메타재질(metamaterial)’ 기술을 무기와 장비에 적용, 더욱 효율적 스텔스 효과를 얻는 것으로 알려졌다.

메타재질이란 아직 자연에서 발견되지 않은 특성을 갖는 특수재질로 플라스틱과 유사한 금속을 1미터 크기를 1억분지 1의 크기로 축소하는 나노와 금속이지만 비자성(非磁性)을 나타내는 초미세 복합재질이다.

27일 한국군사문제연구원에 따르면 지난 ‘미해군연구소(USNI Proceedings)’지 10월호가 관련 사실을 보도했다.

보도에 따르면 미 국방부는 영국 런던대학과 미국 듀크대학교가 공동 개발한 메타재질(metamaterial)과 메타표면(metasurface) 기술을 무기와 장비에 적용하여 기존의 특수재질 코팅과 설계 등에 의한 스텔스 효과보다 더욱 효율적 스텔스 효과를 얻었다.

메타표면이란 메타재질을 platform의 표면에 입히는 기술로서 표면이 극초미세의 반복적인 패턴과 구조로 구성되어 각종 반향(reflection)을 흡수한다.

군사전문가들은 기존의 무기와 장비 스텔스 효과는 비자성 고무 재질, 최대 5도까지의 각도를 두어 각종 탐지전파를 분산시키는 방식이었으나, 최근 개발된 메타재질과 메타표면 기술은 각종 전자파, 적외선, 광학선 등에 의한 반향(reflection)을 거의 ’제로(zero)‘로 만들어 완벽한 스텔스 효과를 내고 있다고 평가하였다.

지금까지 비금속성 재질을 표면에 입히고 표면 부착물의 반향을 최소화시키는 스텔스 효과가 있었으나, 최근 과학자들이 1미터 길이를 10억 분의 1길이로 마이크로화시킨 나노미터(nanometer)와 비화학적 폴리머 표면인 상추(lattice)형 메타표면 기술을 개발하여 적의 마이크로파, 전자자기파, 레이저파를 거의 흡수해 완전한 스텔스화 효과를 생산하고 있다.

이에 따라 미 국방부는 메타재질과 메타표면 기술을 전투요원 위장막, 통신 안테나 등 지상군 장비와 항공기 및 함정 표면에 코팅시켜 스텔스 효과를 얻는 다양한 방안을 시험 중이다.

우선 미 전투발전사령부는 전투원이 시가전과산악전을 수행할 때에 ‘나노스케일(nanoscale)’ 메타재질을 입힌 전투용 망토(cloak)를 사용하여 상대 전투원의 시각과 광학야시경 탐지력을 무력화시키는 방안을 시험 중이다. 소위 위장막이다.

출처=US Photonic MetamaterialsMetamaterial Technologies Inc‘s Youtube Screenshot(Link: https://youtu.be/yHdpMs05kwU), 한국군사문제연구원
출처=US Photonic MetamaterialsMetamaterial Technologies Inc‘s Youtube Screenshot(Link: https://youtu.be/yHdpMs05kwU), 한국군사문제연구원

다음으로 미 해·공군은 ‘나노스케일’ 메타재질을 해군 함정용 SM, 공군의 Hellfire(AGM-114)와 사이드윈더(AIM-9) 계열 미사일에 적용하는 방안을 검토하고 있다. 만일 실용화에 성공하면, 기존 탄도 미사일 방어체계의 S/X-band 레이더가 이들을 탐지할 수 없다.

또한, 메타표면 기술을 잠수함에 적용시키고 있다. 즉, 상대방 잠수함 소나(sona)에서 방사하는 음향(acoustic)을 흡수하여 마치 기존 잠수함에 위장막을 덮어 놓은 것과 같은 스텔스 효과를 얻는 것이다. 만일 이러한 메타표면으로 코팅한 잠수함이 건조되면, 이 잠수함은 ‘유령(phantom: 幽靈) 잠수함이 될 것이다.

마지막으로 야전 통신 안테나를 메타재질로 사용하는 방안이다. 이에 따라 기존의 긴 길이의 안테나가 아닌, 소형 컵과 같은 안테나가 가능하며 이에 따라 통신기의 방향성(directionality)을 향상시킬 것이고 휴대가 간편하며, 이동하기가 편리할 것으로 전망된다.

또한, 군사전문가들은 “미국에 이어 중국도 메타재질과 메타표면 기술 개발에 매진하고 있다”라고 본다. 최근 미국 정보기관은 미 듀크대학교에서 매타재질을 전공하던 중국 유학생 뤼론붕(劉若鵬)이 관련 원천기술을 훔쳐 중국의 실리콘 벨리인 썬전(沈川)에 광치(光侯)과학기술연구소를 세워 메타재질 또는 메타표면의 군사적 적용 방안을 개발 중이라며, 2012년에 중국 시진핑(習近平)이 광치과학기술연구소를 처음으로 방문할 정도로 중국 지도부의 관심이 높다고 평가하고 있다.

이에 미국 정부가 뒤늦게 중국 유학생의 미국 내 첨단 연구소에 취업하거나 관련 대학에 학위과정을 등록하는 것을 사전에 통제하고 있다며, 중국이 미국에 이어 군사과학기술 강국이 되기 위해 미국 대학과 연구소에서 기술을 훔치면서 미국을 따라잡으려 한다고 경고하였다.

한국군사문제연구원은 “궁극적으로 하드웨어적 군사력 우세가 유지되기 위해서는 첨단 군사과학기술 발전이 반드시 수반되어야 한다”며 “이에 향후 미·중 간 군사용 첨단소재 개발 경쟁이 더욱 치열할 것으로 전망한다”는 군사전문가들의 말을 전했다.

 

 

 

 

 


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.