층간소음 해결한다 방음, 흡음 가능한 가상 메타물질 개발

IT·전자 / 정두수 기자 / 2020-01-15 10:37:36
서울대 전기전자공학부와 홍콩과학기술대 공동연구팀 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 발표

[에너지단열경제]정두수 기자

 


최근 층간 소음 문제로 이웃 주민을 흉기로 찔러 살해하려 한 40대가 항소심에서 더 무거운 형을 선고받았다.
대전고법 제1형사부는 지난 6일 살인미수 혐의로 기소된 A씨(47)에게 원심(징역 6년)을 깨고, 징역 7년을 선고했다.
이제 층간 소음은 사회 문제화 됐다.
아파트 같은 공동주택에서 이제는 일상이 된 층간소음. 층간소음에 스트레스를 받고 갈등 해결이 요원해지자 층간소음 복수 방법까지 등장하고 있는 것이다.
층간소음은 공동주택 입주자의 활동으로 발생한 소리가 다른 입주자에게 피해를 주는 소음으로 관련 민원은 매년 2만건가량 발생한다.
지난해 1~9월 한국환경공단이 운영하는 '층간소음이웃사이센터'에 접수된 층간소음 민원은 1만8000여건에 이른다.
층간소음은 다른 계절보다 실내 활동이 느는 겨울철에 빈번하게 발생한다.
이런 가운데 방음과 흡음을 통해 층간소음을 해결해주는 메타물질이 개발 돼 주목을 받고 있다.
서울대 전기전자공학부와 홍콩과학기술대 공동연구팀은 14일 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’를 통해 디지털 프로그램으로 폭넓은 영역에 스텔스 기능을 구현할 수 있는 가상 메타물질 기술 개발에 성공했다고 발표했다.
이번 기술은 음향 파동이라는 물질적 특성을 자유자재로 구현할 수 있어 다양한 분야로 활용할 수 있다는 특징이 있는 것으로 알려졌다.
메타물질은 자연계에는 존재하지 않는 특이한 물리적 특성을 가진 물질로 고해상도 이미징, 투명망토, 스텔스 기능, 무반사 태양전지 등 다양하게 활용이 가능하다.
다만 메타물질을 만드는데 사용된 자연물질과 구조체의 특성에 따라 메타물질의 성질과 기능이 결정되기 때문에 메타물질을 사용하려는 목적에 맞춰 모든 영역에 적용하기는 쉽지 않은 것으로 알려졌다.
그동안은 메타물질을 설계할 때는 메타물질 구조체를 설계한 다음 원하는 특성을 가질 때까지 조금씩 변형하는 설계기법이 쓰였다.
발표 내용에 따르면 연구팀은 거꾸로 원하는 특성을 얻을 수 있는 메타물질 구조를 계산해 만드는 방식을 선택했다.
이를 위해 디지털 회로와 신호처리 기술을 이용해 자연물질의 분극현상을 흉내 내 실제 구조체 없이도 원하는 파동물성과 주파수 분산 특성을 자유자재로 구현하는 가상화 음향 메타물질 기술을 개발했다.
사레로 스텔스기를 만든다고 할 때 기존에는 스텔스기 표면에 물리적으로 메타물질을 붙이거나 도색을 해야 했지만 이번 기술을 활용하면 기존 항공기도 스텔스 기능을 갖출 수 있게 된다고 설명하고 있다.

연구팀은 이번에 개발한 가상의 메타물질을 이용해 빛, 소리 등 파장의 반사, 산란 같은 현상을 제어할 수 있게 됨에 따라 레이더로부터 탐지되지 않는 스텔스 기술이나 방음, 흡음설계도 가능하다고 밝히고 있다.

[ⓒ 에너지단열경제. 무단전재-재배포 금지]

뉴스댓글 >