전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
사회 교육

속보

더보기

‘공무공 눌렀는데 수축’ 메타물질에 새롭게 접근..인공근육 활용

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

UNIST, 메타물질 특성 금속·유기 골격체 합성
양쪽에서 눌렀는데 수직으로 늘지 않고 수축
‘Science Advances’ 논문 게재
“충격파 흡수재료나 센서·인공근육 등 활용”

[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 자연에서는 잘 보이지 않는 신기한 특징의 '메타물질(Metamaterials)'은 새로운 분야 개척에 종종 활용된다. 국내 연구진이 고무공을 눌렀는데 오히려 수축하는, 이른바 '음성 푸아송 비(Negative Poisson's Ratio·NPR)'란 성질을 보이는 물질을 새 방법으로 만들었다.

울산과학기술원(UNIST) 최원영  자연과학부 교수팀은 금속과 유기물로 이뤄져 구멍이 많은 구조체인 ‘금속-유기 골격체(MOF)’를 합성, 이 물질에서 ‘음성 푸아송 비’의 특성을 확인하는 데 성공했다고 12일 밝혔다.

‘음성 푸아송 비’를 가진 물질은 충격파 흡수재료나 센서, 인공 근육 등에서 활용될 전망이다. 연구결과는 사이언스 자매지인 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 지난 10일 게재됐다.

(그림) 음성 푸아송 비의 특징이 나타나는 장면: 새롭게 합성한 금속-유기 골격체는 접히는 지점(Hinged Point)이 있어 유연성을 가진다. 이 물질을 양쪽으로 잡아당기면 접히는 지점을 중심으로 직육면체가 회전하면서 당기는 방향의 수직으로 팽창하게 된다. 반대로 이 물질을 양쪽에서 누르면 접히는 지점을 중심으로 직육면체들이 다시 회전하면서 누르는 방향의 수직으로 수축한다. 다시 말해 접히는 지점을 중심으로 나타나는 회전 때문에 음성 푸아송 비의 특징이 나타난다. 반면 자연계에 존재하는 대부분의 물질은 푸아송 비의 특징을 가지므로, 당기는 방향과 수직인 방향으로 수축하고 누르는 방향과 수직인 방향으로 늘어난다. 2019.05.12. [자료=UNIST]

연구진에 따르면 ‘푸아송 비(Poisson's ratio)’는 물체에 힘을 더할 때 수축하거나 팽창하는 정도를 나타내는 개념이다. 보통의 물체들은 압력을 가했을 때 그 방향과 수직인 쪽으로 '팽창'하므로 푸아송 비를 계산할 수 있다.

몇몇 독특한 물질은 압력이 가해진 방향의 수직인 쪽으로 '수축'하는 특징을 보인다. 양쪽에서 눌렀는데 수직으로 늘어나지 않고, 오히려 줄어들어버리는 상태가 된다. 이처럼 푸아송 비를 가진 물질과는 반대로 작동하는 현상을 ‘음성 푸아송 비’의 특성이라 부른다.

고무공을 양쪽으로 밀면 수직으로 늘어나지 않고 쪼그라드는 현상이라고 볼 수 있다. 이런 특징을 보이는 물질은 내부구조가 독특하다. 내부 구조 배열이 회전(rotation)하는 형태도 있다.

최 교수팀은 이런 ‘회전 모델’을 유연한 고체에서 구현해 음성 푸아송 비를 갖는 ‘금속-유기 골격체’를 합성했다.

이 물질에는 경첩처럼 접히는 구조(Hinged Point)가 있어 이를 중심으로 내부 구조의 배열이 변한다. 그 결과 회전 메커니즘을 토대로 물질이 수축·팽창하면서 음성 푸아송 비의 특징을 보다.

최 교수는 “이번 연구의 가장 큰 성과는 보고된 7만여개 금속-유기 골격체 중 특정 구조가 음성 푸아송 비의 특성을 갖는 물질의 후보가 될 수 있음을 보인 것”이라며 “다양한 구조에서 새로운 메타 물질의 등장을 예고한다”고 말했다. 

 

kimys@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
반포대교 한강 유람선 좌초 원인은 [서울=뉴스핌] 김정인 기자 = 한강 반포대교 인근에서 발생한 유람선 좌초 사고와 관련, 서울시는 선박이 항로를 벗어나 저수심 구간에 진입한 데다 간조 영향이 겹치며 사고가 발생한 것으로 보고 있다. 29일 서울시에 따르면 전날 오후 8시쯤 반포대교 달빛 무지개 분수 인근을 지나던 이랜드 크루즈 유람선이 강 바닥에 걸려 멈춰섰다. 좌초 지점 수심은 약 1.8m 수준으로 파악됐다. 한강 유람선. [사진=뉴스핌DB] 사고 시점은 인천 앞바다 간조 시간과 맞물렸다. 당시 해수면이 낮아진 상태에서 선박이 평소보다 분수 인근으로 가까이 접근하면서 저수심 구간에 진입한 것으로 추정된다. 해당 선박은 여의도와 반포대교를 오가는 정기 노선을 운항해왔으나, 좌초 지점은 평소 회전 지점과 차이가 있었던 것으로 알려졌다. 좌초된 유람선은 이후 수위가 상승하면서 같은 날 밤 자체 동력으로 이동했다. 시는 선박 자체 결함 가능성은 낮은 것으로 보고 있다. 사고 직후 승객 359명은 구조정으로 옮겨져 모두 구조됐다. 초기 화재 신고는 엔진 출력 과정에서 발생한 연기를 오인한 것으로 확인됐다. 서울시는 운항사 등을 상대로 정확한 사고 경위를 조사할 방침이다. kji01@newspim.com 2026-03-29 15:31
사진
은행 주담대 금리 7% 돌파 [서울=뉴스핌] 김정인 기자 = 시장금리 오름세가 이어지면서 은행권 주택담보대출 금리 상단이 7%대에 진입했다. 중동발 불확실성이 장기화될 경우 영끌족 부담이 더욱 커질 수 있다는 전망이 나온다. 29일 금융권에 따르면 KB국민·신한·하나·우리·NH농협 등 5대 은행의 5년 고정형 주담대 금리는 지난 27일 기준 연 4.62~7.01% 수준으로 집계됐다. 이달 중순과 비교하면 최대 0.38%포인트 상승한 수준이다. 서울 남산에서 바라본 서울 시내 아파트 단지. [사진=뉴스핌DB] 농협은행의 'NH주택담보대출(5년 주기형)'은 금리 상단이 7.01%까지 올라섰다. 다른 주요 은행들도 상단이 6%대를 넘기며 전반적인 상승 흐름을 보이고 있다. 이 같은 금리 상승은 채권금리 급등 영향으로 풀이된다. 금융투자협회에 따르면 금융채 5년물(AAA) 금리는 지난 27일 기준 4.119%로, 한 달 전보다 0.5%포인트 이상 상승했다. 가계 이자 부담도 확대되는 추세다. 대출금리가 상승하면서 동일한 조건의 주택담보대출이라도 월 상환액이 크게 늘어나는 구조다. 연체율 역시 상승 흐름을 보이고 있다. 한국은행에 따르면 지난 1월 전국 주담대 연체율은 0.29%로 전월 대비 상승했다. 서울 지역 연체율도 같은 기간 0.32%에서 0.35%로 높아졌다. 시장에서는 금리 상승 흐름이 당분간 이어질 가능성이 크다는 전망이 나온다. 중동 리스크에 따른 유가 상승과 인플레이션 우려가 채권금리를 자극하면서 대출금리에도 영향을 미치는 구조다. kji01@newspim.com 2026-03-29 10:05
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동