美스텔스 부식·마모…中 과학자 “3000년 전 비단 직조기술로 해결" 주장

항공우주과학원과 톈진공업대 연구팀, 저널 ‘직조 산업’에 논문 발표

“F-22와 F-35 다층 코팅 마모 약점, ‘漢 자카드 직조 기술’로 해결”

[서울=뉴시스]지난해 12월 26일 중국 랴오닝성 선양의 상공에 모습을 드러낸 중국 6세대 전투기로 추정되는 항공기. 2025.03.04.

[서울=뉴시스] 구자룡 기자 = 미국의 스텔스 전투기가 가지고 있는 약점을 중국 과학자들이 3000년 전 고대의 비단 직조 기술을 응용해 해결 방법을 찾아가고 있다는 연구가 나왔다고 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 4일 보도했다.

미 항공기 스텔스 기능의 약점

미국 F-22 랩터 스텔스 전투기는 ‘털갈이 매미 날개’로 비유되는 레이더 흡수 코팅의 박리(벗겨짐) 문제가 있다.

F-22와 F-35 등 스텔스 항공기는 레이더 신호를 반사하기 위해 다층 코팅을 입힌다.

이 코팅은 미국 정비 기록에 따르면 고속 비행이나 사막 모래 폭풍으로 인한 사소한 마모에도 스텔스 효과를 떨어뜨린다.

때문에 3주마다 ‘레이더 흡수 재료(RAM)’를 재도포해야 하며 그 비용은 비행 시간당 6만 달러가 넘는다.

플로리다에서는 습도도 결함을 일으키고, 해안 기지 근처에서는 부식으로 성능이 더욱 저하된다.

中 고대 ‘자카드 직조’ 기술에서 스텔스 물질 제조 용용

중국 방위산업 연구자들은 5세대 제트기의 스텔스 기능에 3000년 된 섬유 혁신, 즉 ‘실크 자카드(2가지 이상의 색실을 사용해 기계로 짜는 직물) 직조 기술’을 응용했다. 

지난달 중국의 심사평가 저널 ‘직조 산업(Knitting Industries)’에 발표된 연구 논문에 따르면 중구 연구팀은 한나라(BC 206년~AD 220년) 시대 자카드 직기에서 영감을 받은 이중층 복합 직물에서 해답을 찾았다. 

중국 항공우주과학원(CASIC)과 톈진공업대 연구원들은 전도성 실을 워프-니트 양면 자카드 구조에 통합해 8-26GHz 스펙트럼에서 레이더파의 90.6%를 흡수하는 소재를 만들어내 기존 코팅보다 성능이 우수했다고 밝혔다.

장첸 교수팀에 따르면 이 소재는 ‘고대 패턴과 현대 전자기학의 결합’이다.

전통적인 자카드 직기의 펀치 카드처럼 장 교수팀은 레이더를 무력화하는 기하학을 직물의 매트릭스에 직접 삽입했다.

석영 섬유가 유전체 기본 층을 형성하고 스테인리스 스틸 원사는 전자기 에너지를 열로 소산하는 공명 회로를 생성한다.

연구원들에 따르면 각 전도성 실은 신호를 안내하고 포착하기 위해 전략적으로 배치된다. 이는 고대 직공이 실크실을 배열하여 용이나 구름을 표현한 것에 비유했다. 

실험실 테스트에서 복합재는 종(從) 방향으로 93.5메가파스칼의 인장 응력을 견뎌내는 것으로 나타났다. 이는 기존 코팅의 강도보다 10배 이상 높다.

“고대 직조법에 2진법 컴퓨터 원리 담겨”

연구에 따르면 전자기 분석을 위한 ‘스미스 차트’는 종방향으로 거의 완벽한 ‘장애(임피던스) 매칭’을 보여 레이더파를 반사하기보다 침투시키는 것을 보여주었다.

고고학자들은 자카드의 기원을 상나라(BC 1600-1046년) 직기에서 찾았다. 한나라 시대에는 최대 120개의 막대가 있는 정교한 기계로 발전했다.

이 기술은 청두의 라오관산 고분에서 발굴된 세계 최초의 자카드 직조 기계에서 관찰됐다.

베이징의 한 과학 역사가는 “한나라의 직기는 단순히 사치품이 아니었다”며 “그것들은 초기 2진법 컴퓨터와 같았고, 물리적 메모리에 코드를 짜는 것을 저장했다. 오늘날의 과학자들은 그 지혜를 되살린 듯하다”고 말했다.


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