<관련 뉴스 링크>
<'원형 편광 초음파' 생성 메타물질. 기계연 제공.>
<기계연 권민우 선임연구원이 메타물질을 활용한 결함 검사를 진행하고 있다. JTBC 기사 발췌>
<직선형 초음파가 메타물질을 지나면서 원형 전단 초음파로 변환됐다. JTBC 기사 발췌>
상기 두 기사 요약
위 그림에 보이는, 옆면에 많은 구멍이 뚫려 있는 알루미늄 상자는 빛과 음파를 특별하게 굴절시키는 메타물질임. 직진성을 가진 일반 초음파를 쏘면 원형 편광 초음파가 만들어짐. 초음파는 직진성이 있어 원형으로 바꾸게 되면 탐지 능력이 좋아짐. 따라서 이 알루미늄 상자에 초음파를 쏘면 노후 건축물이나 항공기 균열 등 구조물의 결함을 찾아내는 비파괴 검사에 유용하게 쓰일 수 있음.
이 '원형 편광 초음파'에 대한 이론적인 논의는 수십년 전부터 있었고, 이번에 국내 연구진(한국기계연구원 나노융합장비연구부 나노디스플레이연구실 권민우 선임연구원 연구팀과 서울대 기계공학부 김윤영 석좌교수 연구팀)이 세계 처음으로 만들어 냄.
연구팀은 대면적의 알루미늄 금속에 연속된 구멍을 내어 메타물질을 제작함. 메타물질의 구멍 모양과 간격을 조절, 직선 형태의 초음파를 메타물질에 통과시켜 원형 진동초음파로 변환시킴.
기존 기술 대비 정확도가 12배 높고, 단 한번으로 검사를 완료할 수 있어 검사시간을 크게 단축, 향후 비파괴 검사 등 산업 생산성이 향상시킬 것으로 기대됨.
기존 비파괴 검사는 직선 형태로 진동하는 초음파를 구조물에 보내 결함을 발견하는 방식이었으나, 구조물 내부의 모든 영역을 조사하기 어려워 최소 2번 이상의 검사가 필요했고, 시간이 많이 소요되고 결과물에 대한 정확도가 낮아 사용이 제한적이었음.
작성일 : 24-02-15 00:03
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