반타블랙(Vantablack)이 매스컴의 헤드라인을 떠들썩하게 장식한지 3년이 지난 지금,  반타블랙이 실제 우리 생활에서 어떻게 쓰이고 있고 그 응용분야는 어디까지 왔을까?

반타블랙은 써레이 나노시스템스(Surrey NanoSystems)라는 영국의 기술연구개발  회사가 발명한 것으로 세상에서 가장 검은 물질이다. 빛의 99.965%를 흡수하기 때문에 완벽하게 검은색으로 보이는 반타블랙을 3차원적인 입체 구조물(3D) 표면에 코팅하면 그 물체의 형체를 알 수 없고 그냥 검은 평면으로 느껴진다. (사진 좌우 비교)

반타블랙은 평면 위에 직경1~2 nm (나노미터. 머리카락 두께의 만 분의1) 탄소 나노 튜브를 포화상태의 탄화가스와 함께 두면 시간이 지나면서 마치 숲속의 빽빽한 나무처럼 자라는데 1제곱 센티미터 넓이에 10억개의 나노 튜브가 들어차 있어 우리 눈에는 코팅된 것 처럼 보인다. 

‘반타블랙 나노튜브가 일정한 간격으로 공간을 채우게 하는’ 기술의 관건은 튜브와 튜브사이가 너무 멀거나 가까우면 안되고 마치 햇빛이 숲의 빽빽한 나무와 나무 기둥사이에 내리쬔 후 흡수되는 것처럼 빛이 들어갈 만큼의 틈이 있어야한다. 

여기에서 나노 튜브 끝에 비친 빛만 반사되고 99.965% 빛은 흡수된다. 맨 눈으로 보면 반타블랙 코팅 그 자체는 특별하게 보이지 않을 수도 있다. 평면 위에 놓고 보면 그 자체로는  검은 벨벳처럼 보인다. 하지만 다른 검은 물질과 나란히 놓고 비교해 보면 회색처럼 보인다.

벤 젠센(Ben Jensen) 써레이 나노시스템즈 최고 기술 책임자는 “반타블랙을 사용할 수 있는 영역은 매일 늘어나고 있다.  이렇게 반타블랙 시장이 급속히 늘어나고 있는 가운데 당면한 과제는 증가하는 수요에 얼마나  빠르게 공급할 수 있는가에 있다”고 말했다. 

반타블랙은 마치 블랙홀처럼 빛을 흡수해 빛의 산란현상을 없애주기때문에 천문연구소의 별 추적장치나 천체 망원경 안쪽에 코팅재료로 사용된다. 반타블랙 코팅 기술은2015년 발사된 유럽 소 인공위성 (European micro satellite)에 처음 사용됐다. 

또한 반타블랙은 빛 (레이다의 전파 포함)을 거의 반사하지 않고 흡수하는 놀라운 특성이 있다. 따라서 반타블랙으로 코팅된 항공기 미사일 등 무기체계는 적의 레이다에 포착되지 않도록 제작될 수 있어 각국의 무기산업 에서 눈독을 들이고 있다. 

반타블랙은 이외에도 앞으로 도래할 자동 주행차 분야를 포함, 아트, 디자인, 패션산업 등 그 응용분야가 확장되고 있다.

젠센에  따르면 “ 자동주행차 센서를 방해하는 빛 산란을 막기위한 코팅으로   반사되는 빛을 막는 것만으로도 우리 눈을 보호하고 사고를 막을 수 있다”고 밝혔다.

빛이란?
현대 물리학에서는 빛을  전자기 파 (electromagnetic wave)로 정의한다. 즉 빛은 전기적 성질과 자석의 성질 그리고 파장과 입자의 성질을 동시에 갖고있다. 

우리는 빛하면 보통 눈에 보이는 빛 (visible light. 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라)을 생각 하지만, X레이, FM, AM라디오, 레이다의 전파, 전자렌지의 마이크로 전자파(Microwave), 자외선 (UV), 적외선(IR),  우주에서 오는 전자파(cosmic ray) 등도 모두 빛이다. 

모든 빛은 1초에 '3×10 의 5승, 즉 30만 킬로미터 (빛이1초에 지구를 7바퀴 반을 도는 속도)의 공통점이 있다.