[캠퍼스 人+스토리] 중앙대, 4D 프린팅 기술 활용 ‘형상기억 메타물질’ 개발 성공

임성준 전자전기공학부 교수 연구팀
차세대 레이더·스텔스·무선통신 기술 활용 기대

중앙대학교 전경 /제공=중앙대

중앙대학교(총장 박상규) 임성준 전자전기공학부 교수 연구팀이 4D 프린팅 기술을 이용해 스스로 형상을 바꾸는 메타물질을 개발하는 데 성공했다.

20일 중앙대에 따르면 임 교수팀은 한국연구재단 중견연구자사업 지원을 받아 형상기억 메타물질을 개발했다. 연구 결과는 지난 4일 전파·광파 분야 국제학술지(Advanced Optical Materials) 온라인 판에 게재됐다.

메타물질은 자연계 물질로 얻을 수 없는 특이 현상을 구조적 설계를 통해 인위적으로 만든 구조체를 말한다. 인공적으로 만든 새로운 물질, 대안 물질이란 의미를 담고 있다.

임 교수팀은 기존 메타물질과 차별화되는 독창적 구조를 개발했다. 전기적으로 형상을 변화시키는 기존 방식과 달리 구조를 변형함으로써 입사되는 전자기파 신호의 반사 각도를 가변하는 기술이다.

구조의 형상을 기억하고 기억된 형상을 다시 회복시킬 수 있는 과정을 프로그래밍함으로써 형상기억을 통해 2가지 전자기파 기능을 달성할 수 있는 메타물질을 세계 최초로 구현한 것이다.

아울러 모든 과정을 3D 프린팅과 잉크젯 프린팅으로 제작하면서 최초의 4D 프린팅 메타물질 발표라는 업적도 함께 달성했다. 입사되는 전자기파 신호를 원하는 특성을 가진 신호로 제어할 수 있는 형상 기억 메타물질은 차세대 레이더·스텔스 기술로 활용될 수 있다.

또 차세대 5G·6G 무선 통신 기술 중 하나인 지능형 반사체에 개발된 기계적 형상 가변 메타물질에 활용될 것으로도 기대된다.

박상규 중앙대 총장은 “형상 기억 메타물질은 미래 국방력의 초석을 다질 수 있는 첨단 스텔스 신기술일 뿐만 아니라 6G 무선통신의 성능을 개선할 수 있는 핵심 기술”이라며 “이번 연구성과가 미래형 스텔스 플랫폼과 차세대 이동통신 기술에 사용될 것을 기대한다”고 말했다.