파동에너지극한제어연구단이 개발한 스텔스용 메타물질. 비닐 소재 위에 특수 제작한 전도성 잉크를 발라 만들었다

연구단에서도 스텔스 전투기용 메타물질 샘플을 볼 수 있었다. 빨간색 반투명 비닐 위에 고전게임 ‘스페이스 인베이더’에 나올 법한 외계인 형태를 띤 도트 패턴이 반복적으로 찍혀있었다. 연구단은 이 메타물질 이름을 ‘광대역 전자파 흡수체’라 불렀다. 이 메타물질을 전투기 겉면에 섞으면 레이더가 쏘는 전파를 흡수해 반사되는 양을 줄일 수 있다.

스텔스 성능을 직접 수치로 확인할 수도 있었다. 연구단 내부에 마련된 실험실로 들어가자 금속으로 된 아치형태 구조물 상단에 확성기처럼 생긴 레이더가 2개 달려있었다. 레이더 전파가 닿는 곳엔 스텔스 메타물질 샘플을 놓을 수 있도록 받침대가 있었다.

김기출 파동연구단 연구팀장은 스텔스 메타물질이 두 겹 들어간 전투기 겉면 견본과 메타물질이 없는 견본에 똑같이 전파를 발사했다. 이후 레이더로 되돌아오는 전파량을 측정해 비교했다.

메타물질이 없는 견본의 경우 레이더가 발사한 전파량과 돌아온 전파량이 같았다. 반면 메타물질이 두 겹 들어간 견본은 레이더가 발사한 전파보다 더 적은 전파가 돌아왔다. 레이더가 발사한 전파의 주파수에 따라 적게는 15데시벨(㏈), 많게는 20㏈ 가깝게 흡수됐다. 현장에 있던 김 팀장은 “파동연구단이 만든 메타물질은 기존 스텔스보다 4배 넓은 레이더 주파수에 전부 대응할 수 있도록 설계됐다”며 “전파를 이 정도로 흡수하면 적 레이더에 전투기 크기가 훨씬 작게 나타나 하늘에 있는 새들과 구별할 수 없게 돼 위치를 숨길 수 있다”고 설명했다.

국내에서도 대한항공이 차세대 스텔스 무인기를 개발하고 있다. 파동연구단의 스텔스 메타물질 기술이 국내에서도 활용될 여지가 있는 셈이다.

이외에도 파동연구단은 적외선카메라를 피할 수 있는 보병용 스텔스, 잠수함 내부에서 발생하는 소음이 밖으로 새지 않도록 만들어 음파탐지기(소나)에 걸리지 않도록 돕는 해저용 스텔스를 개발 중이다. 이 단장은 “전장의 우리 장병에게 ‘투명 망토’를 입히겠다는 의지와 각오로 연구개발을 이어가겠다”고 말했다.

관련 업계에서도 파동연구단의 메타물질에 큰 기대를 걸고 있다. 한 방산업체 임원은 “국방 분야는 실증 통과가 어렵기 때문에 테스트베드 역할을 해주면서 기술 지원을 해줘야 한다”며 “메타물질 기술이 발전하면 자주국방뿐 아니라 방산 수출에도 크게 기여할 것 같다”고 말했다.

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KF-21은 6세대까지 진화하는..