KISTI의 과학향기

미국 위스콘신 매디슨 대학(University of Wisconsin-Madison)의 연구진은 적외선을 흡수함으로써 열이 나는 물체를 숨길 수 있는 새로운 물질을 개발했다. 적외선 카메라는 무인 항공기가 야간 또는 안개가 낀 날에 목표물을 찾는데 도움을 준다. 이번에 개발된 클로킹 재료는 이런 적외선 카메라를 무력화시킬 수 있을 것이다.

 

인체 또는 탱크 엔진과 같은 따뜻한 물체는 적외선으로 열로 방출한다. 새로 개발된 시트는 두께가 1 밀리미터 미만이고 적외선의 약 94%를 흡수한다. 더 많은 빛을 포집함으로써 적외선 감지기에 따뜻한 물체가 거의 보이지 않게 된다.

 

이번에 개발된 스텔스 재료는 인체 온도에서 방출되는 중간 및 장파 적외선 범위의 빛을 강하게 흡수할 수 있다. 전기적 요소와 스텔스 시트를 통합함으로써 이번 연구진은 적외선 카메라를 속일 수 있는 최첨단 기술을 개발했다. 즉, 잘못된 열 신호를 발생시킴으로써 의도적으로 적외선 탐지기를 속일 수 있다. 그래서 탱크를 단순한 고속도로 가드레인처럼 보이게 할 수 있다.

 

적외선을 포집하기 위해서, 이번 연구진은 블랙 실리콘(black silicon)을 사용했다. 블랙 실리콘은 수백만 개의 미세한 나노와이어가 위쪽으로 향해 있기 때문에 빛을 흡수한다. 블랙 실리콘이 가시광선을 흡수한다는 것은 오래전부터 잘 알려져 왔지만, 적외선을 포획하는 능력을 가졌다는 것은 이번에 처음 발견되었다. 이번 연구에서는 재료를 생성하는 방법을 조절함으로써 이런 적외선 흡수 특성을 향상시켰다.

 

고체 실리콘 박막을 나노와이어로 변환시키기 위해서 작은 은 입자를 사용했다. 나노와이어와 은 입자들은 적외선을 흡수하는데 기여했다.

 

이 연구결과는 저널 Advanced Engineering Materials에 “Broadband and Ultrathin Infrared Stealth Sheets” 라는 제목으로 게재되었다.