《 해리는 방바닥에서 비단 같은 재질의 반짝이는 망토를 주워들었다. 망토에서는 마치 옷감과 물이 섞여있는 듯한 이상한 촉감이 느껴졌다.

“그거 투명 망토야.” 론이 놀란 표정으로 말했다.

“분명 그거야. 한번 몸에 걸쳐봐.”

해리가 망토를 어깨에 두르자 론이 소리쳤다.

“맞아, 보라고!”

해리가 고개를 숙여 아래를 보자 그의 하체가 시야에서 사라졌다.

-조앤 K. 롤링 ‘해리 포터와 마법사의 돌’ 중 》

 

영화 해리포터에 등장하는 투명망토가 현실로 성큼 다가왔다. 국내 연구진에 의해 모양이 변해도 물질을 숨길 수 있는 ‘스마트 메타물질’이 개발된 것.

 

연세대 기계공학과 김경식 교수팀이 기존에 투명망토를 만드는데 사용된 ‘메타물질’의 한계를 극복한 스마트 메타물질을 개발했다고 교육과학기술부가 26일 밝혔다. 물체를 보이지 않게 하는 메타물질을 원리는 무엇일까? 이번에 개발된 스마트 메타물질은 기존의 메타물질과 어떤 점이 다를까? 함께 살펴보자.

 

메타물질 뒤집어쓰면 물체가 사라진다

 

신통방통한 투명망토의 원리를 이해하기 위해 물체가 우리 눈에 보이는 원리를 먼저 생각해보자. 물체가 우리 눈에 보이는 것은 물체에 부딪혀 반사된 빛이 눈으로 들어오기 때문이다. 즉 우리가 물체를 ‘본다’는 것은 정확히 말하면 물체에서 반사된 빛을 보는 것이다.

 

그렇다면 투명망토를 뒤집어 쓴 것처럼 물체가 보이지 않게 하기 위해서는 어떻게 해야 할까? 빛이 물체에 닿았을 때 반사되지 않고 물체의 옆으로 휘어 지나가 뒤편으로 흘러가게 만들면 된다. 이것을 가능하게 한 것이 바로 메타물질. 메타물질로 물체를 감싸면 메타물질이 물체에 닿는 빛을 휘게 만들어 빛을 흡수하지도 않고 반사하지도 않기 때문에 우리 눈에 아무것도 없는 것처럼 보이는 것이다.

 

 

 

신축성 있는 투명망토 만들려면?

 

2006년 미국 듀크대 데이비드 스미스 교수팀과 영국 임페리얼대 존 펜드리 교수팀가 개발한 최초의 메타물질에는 한계가 있다. 이들이 개발한 메타물질은 구리 원자와 유리 섬유로 만들어지는데 반드시 물체에 맞춰 투명망토를 설계해야 물체를 사라질 수 있게 할 수 있었던 것. 따라서 투명망토를 구부리거나 접어 형태를 바꾸면 그 안에 담긴 물체를 보이지 않게 하는 기능이 금세 사라졌다.

 

하지만 김경식 교수 연구팀이 이번에 개발한 스마트 메타물질로 투명망토를 만들면 형태가 바뀌어도 물체를 보이지 않게 하는 성질은 유지된다. 압축성과 활용성이 뛰어난 실리콘 고무 튜브를 이용해 스마트 메타물질을 만들었기 때문이다. 김 교수의 이번 연구 결과는 ‘네이처’의 자매지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 20일자 온라인판에 실렸다.

 

▶김은정 기자 ejkim@donga.com

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