무반사막은 빛이 굴절률이 서로 다른 두 매질 사이를 통과하면서 급격한 굴절률 변화로 인해 발생하는 반사를 제거하기 위해 두 매질 사이에서 완충역할을 하는 얇은 코팅 막을 말한다. 스텔스(stealth)는 물체로부터 반사되는 빛을 차단해 레이더와 적외선 탐지기 등에 물체가 감지되지 않도록 하는 군사적 은폐기술을 말한다.
빛이 서로 다른 두 매질을 지나면서 나타나는 굴절률 변화에 의해 반사가 발생하는 데 무반사막은 두 매질 사이에 완충재로 자리하여 굴절률을 서서히 증가시키는 방식으로 이를 차단한다. 연구팀은 굴절률이 다른 두 물질 속을 진행하는 빛의 전파 원리를 규명하는 이론을 완성하고 이를 이용해 모든 파장의 빛에 대해 반사를 차단할 수 있는 굴절률 변화 스펙트럼 조건을 찾아냈다.
연구팀은 무반사막의 두께 한계도 극복했다. 기존 무반사막 기술로는 1/4 파장 이하로 얇게 만들 수 없었으나 연구팀은 자체 제작한 메타물질을 활용하해 1/25 파장의 두께로 6배 가량 얇게 만들어 냈다. 메타물질은 매우 작은 크기의 금속이나 유전체가 주기적으로 배열된 물질로 자연계에 존재하지 않는 전자기학적 및 광학적 물성을 인위적으로 지니도록 만들어낸 차세대 물질이다.
정종오 기자 ikokid@
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