미래창조과학부(장관 최양희)와 한국연구재단(이사장 조무제)은 메타물질 분야에서 물질의 여러 가지 핵심 성질(물성)들을 분리해 제어하고, 또 이를 자유롭게 원하는 값으로 조절할 수 있는 핵심이론을 최초로 제안하고 실험에 성공한 공로를 인정해 박남규 서울대학교 전기·정보공학부 교수를 이달의 과학기술인상 수상자로 선정했다고 8일 밝혔다.

메타물질이란 메타원자로 구성된 물질을 의미한다. 음(-) 굴절, 음(-) 밀도, 음(-) 탄성률, 영(0) 굴절률 등 특이한 물성을 구현할 수 있다. 

메타물질의 다양한 응용을 위해서는 특이 물성을 원하는 값으로 자유롭게 분리 및 제어할 수 있는 핵심기술이 필요하다. 특히 이 물질의 질량밀도와 압축률을 분리 제어할 수 있다면 지금까지 존재하지 않았던 다양한 응용이 가능해지지만 이 기술은 십여년 간 미해결 과제였다. 

박남규 교수는 세계 최초로 파동 물성 간의 상호작용 원리를 규명하고 물성의 특성을 완전히 분리하는데 성공했다. 그의 연구팀은 반복적 시행착오와 보정에 의존했던 기존의 메타물질 설계방식과 달리, 밀도와 압축률을 분리하고, 원하는 물성 값을 바로 디자인할 수 있는 메타물질의 수학적 조건을 찾아냈다. 

또 방향성(bi-anisotropic) 메타표면을 세계 최초로 제안하고 실험적으로 구현했다. 이를 통해 인간이 상상할 수 있는 새로운 물질특성을 마음대로 제공할 수 있는 만능형 메타물질 구현이 가능해졌다. 

박남규 교수는 "이 연구는 메타물질 분야에서 수십 년간 난제로 남아 있던 핵심물성의 전 영역을 분리하고 제어할 수 있는 핵심기술을 이론적, 실험적으로 규명한 것"이라며 "향후 레이더에 잡히지 않는 전투기용 투명망토, 지진파를 흡수하거나 차단하는 장치, 통신용 안테나 등에 적용할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.