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서울대학교 공과대학(학장 홍유석)은 기계공학부 김윤영 석좌교수 연구팀(제1저자 이제승 박사과정)이 한국기계연구원 권민우 박사팀, 한국표준과학연구원 승홍민 박사팀과 공동으로 여러 방향으로 발생한 결함을 한꺼번에 검출할 수 있는 원형 전단 초음파를 완벽하게 생성하는 이방성 메타물질을 세계 최초로 개발했다고 밝혔다.

공동 연구팀은 기존 소재로는 생성이 어려웠던 완벽한 원형 전단 초음파 생성을 위해 생성이 쉬운 선형 전단 초음파를 원형 전단 초음파로 100% 변환할 수 있는 이론을 새롭게 정립했으며, 이 이론을 만족하는 이방성 메타물질을 설계·제작하는데 성공했다. 공동 연구팀은 이번에 개발된 메타물질을 활용하면 기존의 비파괴 초음파 검사 방식으로는 검출하기 어려웠던 결함까지도 한꺼번에 검출할 수 있다고 강조했다.

김윤영 석좌교수는 해당 성과에 대해 “기존의 전단 초음파 검사 기술의 탐지 성능을 한층 높일 수 있는 새로운 기술을 개발한 것”이라며 “앞으로 이 기술이 비파괴 초음파 검사 및 의료용 초음파 기술의 패러다임을 바꿀 것”이라고 밝혔다.

한편, 이번 연구 결과는 국제 권위 학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)’에 2월 12일 자로 게재됐으며, 한국연구재단의 글로벌프론티어사업(파동에너지극한제어연구단), 중견연구자지원사업, 글로벌박사양성사업의 지원을 받아 수행됐다.