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당신도 투명인간 될 수 있다

당신도 투명인간 될 수 있다

사물 안 보이게 하는 투명 망토 … 특수 필터로 사물에 도달하는 광파의 색깔 조작해 반사되지 않고 통과시키는 방식으로 개발캐나다 몬트리올의 국립과학연구원 연구팀이 분광 투명망토를 개발했다. 머지않아 현실세계 사물을 보이지 않게 만들지도 모른다. 사물을 보이지 않게 만든다는 발상은 터무니없지만 영화 해리 포터에서 나타나듯 가공의 투명 망토가 아니라 분명 사물을 보이게 만드는 물리학 원리를 이용하는 기능적인 장치다.

태양 같은 대다수 가시광선의 광원에는 다수의 주파수나 광파의 색깔이 담겼다. 이들 이른바 광대역 광파(broadband light waves)가 사물과 작용할 때 사물을 ‘볼’ 수 있게 된다. 예컨대 태양광선이 청색 자동차에 내리쬘 때 청색 빛 주파수만 반사돼 사람이 그 차를 볼 수 있다. 다른 색깔은 모두 사물을 그냥 통과한다.

이런 작용에 근거해 이 과정을 반전시켜 사물에 도달하는 광파의 색깔을 조작하면 사물을 ‘안 보이게’ 만들 수 있다는 사실은 엔지니어와 과학자들 사이에 오래 전부터 알려졌다. 그들은 그 이론을 적용하려 했지만 광대역 광선을 조작할 수 없었는데 몬트리올 과학연구원 연구팀이 새 장치를 개발해냈다.

연구팀의 표현을 빌리자면 이 새 분광 망토는 선택적인 광 주파수를 다른 색깔로 바꿔 반사되지 않고 사물을 통과하게 한다. 그렇게 되면 사물은 사람 눈에 보이지 않는다. 특수 설계된 필터를 이용해 광주파수를 바꿔 방해 받지 않고 사물을 통과하도록 하는 방식이다. 이런 전파(propagation)가 발생한 직후 필터는 광파를 원래 상태로 복원시킨다.

연구팀의 일원인 호세 아자냐는 “우리 연구는 투명망토의 개발에 하나의 돌파구”라며 “조명파가 눈에 띌 만한 왜곡 없이 사물을 통과하게 함으로써 마치 사물과 망토가 존재하지 않듯이 사실적인 광대역 조명 아래 목표물을 완전히 사람 눈에 안 보이게 만들었다”고 말했다.

연구팀은 그 신기술의 기능을 입증했지만 현실세계에서 자연스럽게 안 보이게 만들려면 아직 개선할 점이 많다. 현재 분광 망토는 한 방향에서만 작동한다. 그러나 연구팀은 광대역 광선이 모든 방향에서 사물에 도달할 때도 이 기술이 주효할 수 있다고 믿는다. 하지만 더 많은 발전이 이뤄지면 사물을 안 보이게 만드는 데뿐 아니라 다양한 용도로 이 기술을 활용할 수 있다. 예컨대 정보전송을 위해 광대역 파장을 데이터 신호로 이용하는 전자통신 시스템의 구축이나 광섬유 라인을 통해 전송되는 데이터의 보호 등이다.

‘가역파 주파수대 통제를 통한 전체 광대역 불가시성(Full-field broadband invisibility through reversible wave frequency-spectrum control)’이라는 제목의 이 논문은 지난 6월 28일 학술지 옵티카(Optica)에 발표됐다.

- 슈밤 샤르마 아이비타임즈 기자

※ [뉴스위크 한국판 2018년 7월 30일자에 실린 기사를 전재합니다.]

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