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메타물질로 건물에 전달되는 지진 충격파 완화한다
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메타물질로 건물에 전달되는 지진 충격파 완화한다
  • 김형우 기자
  • 승인 2017.12.05 16:24
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▲ 출처 = 펙셀스

독일 카를스루에 공과대학(KIT) 연구진이 건물에 전달되는 지진 충격파를 완충할 수 있는 메타물질을 제작하는 데 성공했다. 이들은 규브 모양 빌딩 블록으로부터 메타물질을 만들었다.

KIT 연구진이 만든 빌딩 블록은 압축력에 반응한다. 압축력이란 어떤 사물이나 구조물을 누르는 힘이다. 연구진이 발명한 메타물질은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 회전하며 전해지는 힘을 수평면으로 분산한다. 즉, 찌그러지는 대신 옆으로 뒤틀리며 부피를 확장한다.

KIT 나노 기술 연구소 소장 마틴 베게너는 일반적으로 물질 위에 힘을 가하면 물체가 구부러지거나 압축되거나 팽창되지만 메타물질을 활용하면 그런 일이 일어나지 않는다고 설명했다. 연구원 토비아스 프렌첼과 다른 연구진은 하중에 반응해 축회전하는 세선세공 입방 구조물을 만들었다.

프렌첼은 "링 구조와 입방체의 모서리를 연결하는 팔은 하중이 느껴질 때 수직 아래쪽으로 움직인다. 이 움직임이 링의 회전을 유도한다"고 말했다.

회전 운동을 연구한 후 연구진은 다른 조각, 힘 및 크기를 지닌 탑을 2개 설계했다. 그들은 마이크로 프린팅 방법을 사용해 이론을 확인했다. 프렌첼은 이것이 지진의 충격파를 완화시킬 방법이 될 수 있다며 연구 결과를 밝혔다.


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