물 속 물체를 안보이게…첨단 ‘수중 스텔스 기술’ 개발

음파를 왜곡시켜 특정물체를 음향탐지 레이더로부터 유령처럼 위장시키는 신기술이 등장해 관심이 집중되고 있다.

영국 과학전문매체 피조그닷컴(Phys.org)는 미국 로렌스 버클리 국립 연구소(Lawrence Berkeley National laboratory)가 개발한 첨단 음파 은폐 기술을 4일(현지시각) 소개했다.

언뜻 보면, 우리가 물을 마시는 일반 병처럼 보이지만 사실 이 이미지는 연구진이 개발한 최신 음파 은폐 기술이 집약된 결정체다. 이 병은 일반 병이 아닌 고압 음파로 구성된 3차원 구조의 ‘음향 병’이기 때문이다.


이 음향 병은 미리 계획된 경로를 따라 전해지는 음파의 경로를 임의적으로 구부릴 수 있는 능력이 있다. 해당 원리는 곡면으로 굴절된 벽 형태와 직경 1.5㎝에 달하는 내장 스피커 때문에 발현 가능한데 이것이 수중으로 전해지는 음파를 반사, 굴절, 왜곡시키는 작용을 하기 때문이다.

특히 일정 소리가 끊임없이 흐르도록 구동되는 내장 스피커는 10㎑에 해당하는 주파수를 스스로 조절할 수 있는 능력이 있다. 이것이 각 음파를 잡아끌고 당기며 왜곡시키는 역할을 수행하는 것이다.

보통 수중 목표물을 탐지할 때 쓰는 방식은 소나(Sonar, sound navigation and ranging)라는 음향표정장치를 이용하는 것이다. 이는 바다 속에 전달되는 소리가 특정 물체에 닿으면 반사돼 돌아온다는 원리를 이용한 것으로 크게 능동탐지(Active)와 수동탐지(Passive)로 나뉜다.



하지만 연구진이 개발한 음향 병에 특정 물체를 넣으면 추적을 위해 쏘여진 음파가 왜곡되거나 분쇄되기에 다시 되돌아가 위치를 노출시키는 위험에서 벗어날 수 있다. 마치 유령처럼 수중 속 물체를 은폐시키는 것인데 일종의 수중 스텔스 기술로 볼 수도 있다.

연구진은 이 기술이 음파를 마음대로 조종하는 원리인 만큼 향후 물 속 미생물, 물방울, 미세입자 등을 공중부양 시키는 방식으로 발전시킬 수 있을 것으로 보고 있다.

한편 이 연구결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 발표됐다.

조우상 기자 wscho@seoul.co.kr