이영백 한양대 교수.

박상윤 차세대융합기술연구원 박사.

한양대 이영백 교수팀과 차세대융합기술연구원 박상윤 박사 연구팀은 7일 공동연구를 통해 물을 이용한 메타물질을 세계 최초로 개발했다고 밝혔다. 메타물질은 특정 단위의 물질을 인위적 패턴으로 조작해 원래 특성과 다른 성질을 나타내도록 한 것을 말한다.

예를 들어 물은 빛을 잘 투과하는 성질이 있지만 이번에 개발된 기술을 적용한 물은 빛이나 전파를 흡수해 스텔스(레이더 은폐) 기능을 완벽하게 발휘한다.

연구팀에 따르면 이 물질은 물을 이용하므로 제작이 쉽고 투명하고 유연한 물질을 포함한 다양한 물질에 적용이 가능하다. 특히 레이더 같은 전자기파를 넓은 주파수영역에서 완전히 흡수해 군사용 스텔스 도료로 사용이 가능하며 미래 산업용 전자기파 차폐물질로도 활용 가능하다. 기존 스텔스 도료보다 가격이 월등히 저렴해 상업적으로도 유망하다.

연구진은 군사용 목적 등 실용화를 위한 과제가 적극 도입된다면 3년 이내 실용화도 가능할 것으로 내다봤다. 이영백 교수는 “스텔스 도료는 출격할 때마다 칠해야 하므로 비용부담이 엄청난데 이번에 개발한 메타물질은 가격면에서 대단한 경쟁력을 갖고 있다”면서 “스텔스 도료는 메타물질 개발의 한 부분일 뿐 앞으로 메타물질과 관련한 다양한 연구성과가 나올 것”이라고 말했다. 이번 연구는 지난달 10일 ‘네이처’ 자매지인 ‘사이언티픽 리포트’에 실렸다.

이범구기자 ebk@hankookilbo.com

http://www.hankookilbo.com/v/b1bf1649d826435680d0eb5f6ab979e7

부산=뉴시스】제갈수만 기자 = 한국해양대학교는 22일 '국제해양방위산업전'에서 최첨단 국방 핵심기술인 스텔스 기술을 선보여 눈길을 사로잡고 있다.

한국해양대 스텔스기술연구센터(센터장 김용환·해양군사대학장)는 22일부터 25일까지 4일간 부산 벡스코에서 아시아 최대 규모로 열리는 국제해양방위산업전(Naval & Defence 2013)에 참가해 전자파 흡수체의 결정체인 ‘스텔스 페인트’를 전시한다.

특히 이번 전시기간 중 해군 및 군 관계자들에게 측정 장비를 통한 스텔스 기능 시연회를 펼쳐 관심이 집중되고 있다. 

이번 전시에서 선보이는 페인트는 '아이온 1 시리즈'로 기술력과 실용성·경제성이 띄어난 전자파 흡수 페인트이다. 

전자파 에너지를 열에너지로 변환시켜 사용되는 주파수대인 8~12㎓ 대의 영역에서 95% 이상의 흡수율을 자랑하는 획기적인 제품으로 기존의 전자파 흡수체가 지닌 여러 단점들을 보완해 관심이 집중되고 있다. 

또한 기존의 전자파 흡수체는 주로 철의 혼합물질을 주원료로 하여 내구성은 좋으나 무겁다는 단점이 있었다.

주로 타일이나 시트형태로 제작되어 요철 부분과 곡면에는 부착이 어렵고, 적용되는 주파수별로 각각 다른 제품이 도입되는 실정으로 무기체계의 다양한 컬러를 맞추기 어렵다는 단점이 있다. 

그러나 해양대 스텔스기술연구센터에서 개발한 스텔스 신기술 페인트는 액상으로 어떤 형태의 물체든 도포가 가능하고, 무게도 가벼워 내구성이 뛰어나 기존 제품보다 성능 대비 저렴한 가격과 편리하게 사용할 수 있다는 장점을 지녀 국방부의 관심이 집중되고 있다. 

김용환 스텔스기술연구센터장은 "스텔스 기술은 현대전과 미래전의 전술전략에서 핵심이 되는 까닭에 미국과 영국 등 선진국에서는 이미 개발 적용되고 있다"며 "이번 기회를 통해 국내에도 세계적 수준의 무기체계 기술이 있다는 것을 국내외에 알릴 수 있을 것"이라고 말했다. 

jgsm@newsis.com

http://news.joins.com/article/12926031

 스텔스 기술은 함정, 항공기 등과 같은 군수 장비들의 피탐성(적에게 탐지되는 특성)을 낮추는 기술을 통칭하는 기술을 의미한다. 스텔스 기술은 1차 세계대전 이전부터 주로 항공기에 적용되어 왔으나 1990년대 초 제 1차 걸프전에서 미국의 B-2 폭격기와 F-117 전투기의 등장으로 일반인들에게도 널리 알려지기 시작하였다. 전자장비의 발달로 인해 탐지기술이 비약적으로 발전해왔고, 이에 대응하는 개념으로 아군의 생존성을 향상시키기 위해 피탐성을 줄이는 방안도 다양한 분야에서 개발되어 적용되고 있다.

 스텔스 기술에는 대응하는 탐지장비에 따라 레이더(RCS), 적외선(IR), 수중방사소음(URN) 등 다양한 분야를 포함하며 각각의 스텔스 기술은 별개의 신호원으로 관리되는 대상이 아니라 통합된 시스템으로 설계단계부터 관리된다. 해외의 대표적인 스텔스 함정으로는 스웨덴의 Visby급의 Corvette와 현재 미 해군이 개발 중인 스텔스 함의 시험용 선박인 Sea-Shadow를 들 수 있다.
 

Visby Class Corvette Sea-Shadow

 최근 국내에서도 함정의 설계과정부터 스텔스 성능들에 대한 해석, 저감 및 관리 방안들을 적용하여 신호저감을 통한 스텔스 함정을 건조하기 위한 노력을 기울이고 있다.

 함정의 설계 및 건조과정에서 적외선신호 스텔스 기술의 적용 과정은 크게 세 가지로 나눌 수 있다. 첫째로 함정의 설계과정에서 적외선신호 해석을 통하여 설계결과에 대한 신호특성 분석을 수행하고 설계결과 평가 및 개선사항 도출 등을 들 수 있다. 둘째로 함정의 설계 및 건조과정에서 적용되는 적외선신호 저감 장치의 개발, 적용을 들 수 있으며, 끝으로 건조된 함정에 대한 적외선신호 계측 및 평가를 들 수 있다. 위 세 과정을 통하여 함정의 설계단계부터 실전 배치까지 지속적인 관리를 수행함으로써 우수한 스텔스 함을 건조하고 운용할 수 있게 된다.

 해양운송연구부는 2002년에 적외선신호 해석용 소프트웨어를 도입하여 함정의 설계단계부터 신호해석을 수행할 수 있는 기반을 구축하였으며, 국내에서 건조된 다양한 함정(KDX-Ⅲ, PKX-A 등)의 설계시 적외선신호 해석을 통한 기술용역을 수행하고 있다. 이러한 기술용역을 통해 신조함의 설계과정에서 적외선신호의 저감을 위한 방안 도출 및 문제점 진단 등을 수행하고 있다. 

함정 적외선신호 해석 과정

 적외선신호 중 중요한 부분을 차지하는 중적외선 대역의 신호저감을 위해서는 함내에서 발생하는 고온의 폐기열을 냉각시키기 위한 냉각시스템(적외선신호 감쇄장치, IRSS)의 적용이 필수적으로 요구된다. 국내에서 건조되는 모든 함정에 적용되는 냉각시스템은 현재 국외에서 수입되어 설치되는 실정이다. 해양운송연구부는 이러한 설비에 대한 국산화를 위한 연구를 수행하고 있으며 지속적인 연구를 통하여 국내에서 설계, 건조되는 함정에 대한 정보의 국외유출을 막고, 국산화를 통한 기술적 자립과 산업, 경제적 기여를 할 것이다. 

                                                     적외선신호 감쇄장치(IRSS) 개념도

 끝으로 실전 배치된 실적함이나 신조함을 건조하는 경우 함의 적외선 스텔스 성능에 대한 평가가 요구된다. 적외선신호는 모형선을 이용한 시험이 불가능하며, 해상시험을 통한 계측당시의 기상상태, 함의 운용상태 등에 매우 민감한 특성을 가지고 있다. 따라서 적외선 카메라와 동시에 기상상태, 함의 운용상태 등을 계측할 수 있는 계측시스템을 구축하여 다양한 정보를 동시에 계측해야만 함의 적외선 스텔스 성능 평가의 신뢰성을 높일 수 있다. 이러한 성능평가를 위한 기반구축으로써 적외선 카메라를 비롯한 다양한 장비를 도입하였으며, 장비의 보정을 위한 클린룸 등의 시설을 구축하였다. 이러한 장비를 활용하여 현재 계측방법, 결과분석 및 평가를 위한 연구를 수행 중이다.

 해양운송연구부는 함정의 적외선 스텔스 성능에 대한 해석, 계측 및 적외선신호 저감기술의 지속적인 연구개발을 통하여 함정의 생존성 향상을 위한 역량을 배가하고, 국내에서 건조되는 함정의 스텔스 성능의 향상을 위해 최선을 다할 것이다.

http://kiost.ac.kr/cop/bbs/BBSMSTR_000000000011/selectBoardArticle.do;jsessionid=948BB52A1FAF4C24B90C36D9E22DE4FD?nttId=16876&pageIndex=5&searchCnd=&searchWrd=