더지엠뉴스 김완석 기자 | 전파를 쫓는 방식이 센서 배열에서 지능형 표면으로 이동하고 있다. 개별 안테나와 레이더를 조합하던 기존 접근과 달리, 메타표면을 집단적으로 제어해 탐지와 추적을 동시에 수행하는 기술이 중국 연구진 손에서 구현됐다.

7일 KIC중국에 따르면, 중국 연구팀은 ‘메타시커(Meta Seeker)’로 명명된 클러스터 메타표면 시스템을 통해 전자기파의 반사·굴절·위상 제어를 하나의 구조 안에서 통합하는 데 성공했다. 다수의 메타표면 유닛을 집적해 작동시키는 방식으로, 목표 신호를 능동적으로 포착하고 추적하는 실험 결과가 확인됐다.

이번에 개발된 시스템의 핵심은 메타표면을 단순 수동 반사체가 아닌 능동 제어 장치로 활용했다는 점이다. 각 표면 유닛은 외부 신호 환경에 따라 전자기 응답을 실시간으로 조정하며, 클러스터 단위로 결합돼 하나의 감지 구조처럼 작동한다. 신호를 ‘받는’ 개념에서 ‘설계하는’ 단계로 넘어간 셈이다.

메타시커 구조는 기존 레이더 시스템과 다른 경로를 택한다. 대형 안테나와 고출력 송신기에 의존하지 않고, 다수의 저전력 메타표면 요소를 분산 배치해 공간 전체를 감지 영역으로 활용한다. 이를 통해 시스템 규모와 전력 소비를 동시에 낮추는 설계가 가능해졌다.

신호 처리 방식에서도 변화가 나타난다. 메타표면에서 반사·변조된 신호는 중앙 연산 모듈에서 통합 분석되며, 목표의 위치와 이동 경로가 동시에 계산된다. 감지와 추적이 분리되지 않고 하나의 연속 과정으로 묶이는 구조다.

이 같은 접근은 복잡한 전자기 환경에서 강점을 가진다. 다중 반사와 간섭이 발생하는 조건에서도 메타표면 배열을 조정해 신호 특성을 재구성할 수 있어, 기존 센서 방식 대비 환경 적응력이 높다는 평가가 나온다.

응용 가능성도 폭넓다. 군사·안보 분야의 표적 탐지뿐 아니라, 통신 네트워크 최적화, 스마트 교통, 무인 시스템 인식 기술 등으로 확장될 여지가 거론된다. 특히 저전력·고집적 특성은 차세대 지능형 감지 인프라와의 결합을 염두에 둔 설계로 해석된다.

메타시커 클러스터 메타표면 시스템은 개별 기술 성과라기보다, 전자기 감지 방식을 재구성하려는 시도의 한 단면에 가깝다. 센서와 안테나 중심의 구조를 넘어, 공간 자체를 감지 장치로 활용하려는 접근이 연구 단계에서 구체적인 형태를 드러내고 있다.

KIC중국(글로벌혁신센터·김종문 센터장)은 2016년 6월 중국 베이징 중관촌에 설립된 한국 과학기술정보통신부 산하 비영리기관이다.
한국 창업기업과 혁신기업의 중국시장 개척을 지원하는 것이 주요 업무다. 또 중국 진출의 정확한 로드맵을 제공하고 플랫폼 역할도 한다.