KEF의 메타물질 흡음재... 컨셉이 재미있네요.

메타물질이라는 게 광학쪽에서나 이슈가 되는 줄 알았는데 음향쪽에서 메타물질을 활용한 신제품이 발표됐다고 해서 논문을 한 번 들여다봤습니다.  
물리학 쪽은 조예가 없어서 100% 이해했다고 단언은 못하겠지만, 이 '메타물질 흡음재'라는 건 '평판형 흡음용 구조체'에 적당히 이름을 끌어다 쓴 케이스에 가깝다고 보면 될 것 같습니다. 
(물론 구조의 조정을 통해 물성을 디자인하는 것이라는 메타물질의 컨셉과 아주 크게 벗어나진 않지만...) 
논문에 보인 평판형 메타물질 흡음재나, 논문에서 인용한 직육면체형 메타물질 흡음재를 간단히 말하면 '서로 다른 길이의 닫힌 관을 다발로 묶은 것'이라고 보시면 됩니다.  
 닫힌 관 혹은 열린 관은 각각 길이와 연관된 공진주파수를 가지고 있고, 그로 인해 흡음하는 대역이 서로 다른데,  
 이런 관을 여러개 묶어놓음으로써 여러 대역에서 균일하게 진동이 흡수되게 하는 것이 핵심 컨셉인 모양입니다.  
 기존에는 공극률이 높은 물질과 exponential corn을 사용해 흡음을 하고자 했는데, 이 경우에는 스피커의 크기가 어느 이상 커져야 하는 문제가 있었고, KEF에서는 이런 '관 다발'을 평판형으로 배열해서 exponential horn 중간에 부착함으로써 스피커의 전체적인 크기를 줄이려고 한 것 같네요.  
 focal elegia 하우징 내부의 perforated 구조도 어느정도는 이와 비슷한 효과를 노린 것 아닌가 싶습니다만, 역시 관 길이의 deviation을 크게 주는 편이 넓은 대역에서 흡음효과가 커지는군요.  
 현 시점에서 KEF가 공개한 디자인은 디스크 형태지만 원칙적으로는 원하는 형태라면 무엇이든 만들 수 있을 것 같습니다. 특히 3D printing을 활용하면 더더욱 가용 디자인의 폭이 넓어지겠네요.  
 메타물질이란 이름은 과장된 감이 있지만 소형 스피커, 그리고 밀폐형 헤드폰에 활용 가능성은 꽤 넓은 기술이리라 생각됩니다.  
 특허권이 어떻게 될지는 모르겠지만, 앞으로 어떻게 활용될지 기대되는 기술이네요.    
 최근 발표된 MEMS 스피커 유닛들도 그렇고... 음향쪽에서도 무선 외에도 여러모로 새로운 기술들이 나와서 구경하는 재미가 있네요 ㅎㅎ
  
 (논문 링크 : https://www.aes.org/e-lib/browse.cfm?elib=20758)