엘리베이터 벽에 패턴 그려넣으니 휴대전화 안 끊기네

휴대전화를 하다가 엘리베이터를 타야 되는 순간이 되면 많은 사람들이 “내려서 다시 전화할께”라며 통화를 중단한다. 엘리베이터를 둘러싸고 있는 금속이 통신전파를 차단하기 때문에 중계기가 달려 있지 않는 이상 통화 품질 저하가 되면서 끊기는 경우가 많다.

변영재 교수팀이 금속에 전파를 통과시키는 역할을 하는 사인곡선 패턴. 직사각형 속 사인곡선 무늬가 반복된다.
UNIST 제공

그런데 국내 연구진이 엘리베이터 안에 중계기를 다는 것이 아니라 엘리베이터 벽에 특정 패턴을 새겨넣으면 통화가 끊기지 않는다는 사실을 확인해 주목받고 있다.

울산과학기술원(UNIST) 전기전자컴퓨터공학부 변영재 교수팀은 금속에 전파를 통과시키는 전자기 유도 투과의 새로운 형태로 평면에 무늬를 새겨 넣는 것만으로도 통신전파 차단을 막을 수 있다는 사실을 발견했다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘어플라이드 피직스 레터스’ 최신호에 실렸다.

전자기 유도 투과는 물질을 구성하고 있는 원자에 빛을 포함한 전자파를 쏘거나 다른 방식으로 영향을 미쳐 통과시키는 현상을 말한다. 특정 파장에만 물질을 투과할 수 있게 하는 것이다.

엘리베이터처럼 금속으로 둘러쌓인 공간에 전파를 투과시키기 위해서는 지금까지는 극저온 환경이나 빛의 세기를 강하게 만드는 고강도 광학 펌프 같은 정교한 장치가 필요해 활용도가 떨어졌다.

변영재 UNIST 교수

연구팀은 직사각형 속 사인곡선이 반복되는 무늬를 새기면 특정 주파수의 전파가 금속을 통과하는 현상을 발견했다. 무늬의 크기나 배치를 바꾸면 통과되는 전파의 주파수 범위도 조절할 수 있다는 것도 확인했다.

사인 곡선 모양의 무늬를 이용해 전자기 유도 투과에 성공한 최초의 사례라고 연구팀은 밝혔다. 직사각형 속에 사인곡선 무늬를 만들어 놓으면 짧은 시간동안 전파가 무늬에 잡혀 있는데 이 때 에너지가 모이면서 금속 사이를 통과하게된다는 설명이다.



변영재 교수는 “평면에 새긴 무늬로 전파를 투과시킬 수 있는 투명망토 같은 메타물질을 만들 수도 있을 것”이라며 “사인곡선 무늬 형태와 크기에 따른 정확한 주파수 범위에 대해 연구를 진행 중”이라고 말했다.

　유용하 기자