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오주환(Joo Hwan Oh) 한국비파괴검사학회 2021 한국비파괴검사학회 춘계학술대회 초록집 Vol.2021 No.6
메타물질은 인위적으로 만들어진, 파장보다 작은 미소 구조로 이루어진 시스템을 의미한다. 특히 이러한 미소 구조를 전파 방향으로 1~4개 정도만 배열하여 구현한 얇은 막 구조를 메타서페이스라고 한다. 메타물질과 메타서페이스에서는 미소 구조 내의 동적인 거동으로 인하여, 일반적인 시스템에서는 구현 불가능한 방식으로 파동을 원하는 대로 조절할 수 있는 특징이 있다. 본 발표에서는 탄성 메타서페이스 기술을 이용하여 초음파를 조절할 수 있는 새로운 기술들을 소개하고자 한다. 먼저 아주 얇은 막 구조로 탄성파를 조절할 수 있는 단일유닛 메타서페이스 기술에 대한 소개와 작동 원리를 설명하고자 한다. 이어 메타서페이스에 기반하여 탄성파의 방향을 바꾸거나, 다양한 각도에서 입사한 P파를 S파로 변환할 수 있는 모드 변환 탄성 메타서페이스 기술을 소개한다. 마지막으로 탄성파의 소산율을 높여주는 소산 증폭 메타서페이스 기술과, 이를 기반으로 한 수중 스텔스 분야로의 확장을 소개하고자 한다. Metamaterial is a system consisting of artificially designed sub-wavelength unit structures. Especially, metasurface is a type of metamaterial which has 1~4 unit structures along the wave propagation direction. Due to the dynamic characteristics of unit structures in metasurfaces or metamaterials, they enable unique wave tailoring that is almost impossible to be achieved via classical systems and materials. In this presentation, we’d like to introduce recent advances on elastic metasurfaces for ultrasonic wave tailoring. First, we’d like to introduce a single-unit metasurface that can tailor elastic waves via extremely thin artificial surface, and to explain the detailed background physics. Also, metasurface that tailors wave propagation direction or metasurfaces that can convert P wave into S wave for broad incident angles are introduced. Finally, metasurface that amplifies wave dissipation is introduced, and its possible extension to underwater stealth applications are visited.