구조물 결함 한 번에 찾는 ‘메타물질’ 개발

[앵커]

노후된 구조물은 내부 균열 등의 결함이 없는지 정확하게 안전 진단을 하는 게 무엇보다 중요합니다.

국내 연구진이 자체 개발한 인공물질인 '메타물질'을 활용해서 구조물 결함을 한 번에 찾아낼 수 있는 기술을 확보했습니다.

박장훈 기자입니다.

[리포트]

노후된 전투기와 항공기, 철제 다리 같은 구조물은 보통 초음파를 활용한 비파괴 검사를 통해 내부 균열 등의 안전 진단을 합니다.

하지만 직선 형태로 미세 진동하는 초음파는 진동 방향과 나란히 생긴 결함을 찾아내는 데 취약합니다.

국내 연구진이 인공 설계로 자연계에 존재하지 않는 특성을 갖는 이른바 '메타물질'을 만들어 이 문제를 해결했습니다.

넓은 면적의 알루미늄 금속에 연속된 구멍을 내는 방법으로 만든 '메타물질'에 구멍과 간격을 조절해 직선 형태의 진동 초음파를 통과시키면 수평과 수직 방향의 두 진동이 시간차를 보이면서 원형 형태로 변환해 진단 범위가 넓어지는 원리입니다.

[권민우/한국기계연구원 나노디스플레이연구실 선임연구원 : "원형으로 진동하는 초음파를 이용하기 때문에 여러 방향으로 나있는 이런 결함에 대해서도 한 번에 검사로 검출할 수 있고..."]

검사 시간 단축과 12배 이상의 정확도를 보여, 상용화 단계에 이르면 다양한 분야에서 활용이 기대됩니다.

[장원석/한국기계연구원 나노융합장비연구본부장 : "마이크로LED 디스플레이에서 작은 소자들을 정렬하는 게 중요한데 그런 데서도 이 초음파가 쓰일 수 있고요. 의료쪽에서 골밀도 검사 같이 기존에 검사하기 힘든 부분에서도 이 기술을 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다."]

이번 연구 성과는 국제 저널 '네이처 커뮤니케이션'에 실렸습니다.

KBS 뉴스 박장훈입니다.

촬영기자:강욱현