열을 추적하여 물체를 보여주는 장치가 바로 '열화상 카메라(Thermal Camera)'인데요. 일반 카메라와 달리 미세한 열의 변화에 따라 사물을 분별할 수 있기 때문에 주로 산불 감시와 같은 특수 목적용으로 사용되고 있죠.
일반적으로 모든 사물은 열을 감추기가 매우 어려운데요. 냉장고와 같이 특수한 형태의 차단 장치 안에 넣지 않는 이상 대부분의 사물은 열을 스스로 차단할 수 없습니다.
그런데 최근 영국과 터키의 과학자들은 열을 차단하거나 감출 수 있는 매우 얇은 필름을 개발해 화제인데요. 영국의 맨체스터 대학(Coskun Kocabas 교수팀), 터키의 Bilkent 대학과 Izmir 기술연구소 과학자들이 공동으로 개발한 '그래핀 필름(Graphene Film)'이 그 주인공입니다.
출처: University of Manchester
참고로 꿈의 나노 물질 또는 미래 신소재로 불리는 그래핀은 흑연(Graphite)의 탄소 원자들이 벌집 모양의 육각형 그물처럼 배열된 평면 층을 의미하는데요. 그래핀의 두께는 0.2㎚로 매우 얇고 투명성이 높고, 전도성과 열전도성이 매우 높은 것이 특징입니다.
이들은 색소 주머니를 이용해 수시로 피부의 패턴을 바꿔 변장하는 오징어에서 영감을 받아 그래핀 필름을 개발했다고 밝혔는데요. 그래서 그래핀 필름도 금으로 코팅한 폴리에틸렌 층과 액체 염류에 적신 필름층 그리고 여러 탄소 그래핀층 구성되어 있습니다.
필름에 3V의 전기를 연결하면 적외선을 즉시 차단시켜요
이렇게 만들어진 그래핀 필름에 전기를 연결하면 폴리에틸렌 층의 전하를 띤 분자들이 그래핀 층으로 끌어당겨지는 것을 발견했는데요. 결국 이 분자들이 그래핀을 통과시키는 적외선을 차단시켜 열을 숨기는 효과를 낸 것이죠.
출처: University of Manchester
결과적으로 연구진들은 그래핀 필름에 3볼트 정도의 전압을 가했을 때 적외선 차단 효과가 즉시 나타남을 발겼했는데요. 그리고 실제로 적외선 카메라로 촬영했을 때에도 열 차단 효과가 확실하게 나타남을 확인했습니다.
또한 연구진들은 전압의 변화에 따라 적외선 차단 효과도 변화되는 것을 발견했는데요. 이는 필름에 따라 각기 다른 전압을 가하거나 하나의 필름에 상황에 따라 전압의 변화를 달리해 적외선 방출을 제어할 수 있다는 것을 의미하죠.
전문가들은 그래핀 필름이 적외선 카메라의 포착을 피할 수 있기 때문에 군사용으로 사용될 경우 매우 위협적인 도구가 될 수 있을 것으로 예상하고 있는데요. 앞으로 과연 그래핀 필름이 어떻게 상용화될 것인지 이들의 행보를 계속 지켜보기 바랍니다.
