이름
키아라 다라이오
연령
32세
연구분야
재료 과학
소속
캘리포니아 공과대학
키아라 다라이오 박사는 현재 나노섬유의 유연한 성질을 연구, 충격흡수 발포재를 개발하고 있다. 또한 고대 암석의 탄소 퇴적물을 분석해 정체를 밝히는 연구도 하고 있다. 그런데 이 모든 연구의 근간에는 하나의 발명품이 있다.
비선형(非線形) 음향 렌즈와 간단한 장난감의 원리를 이용한 음파 총알이 바로 그 주인공. 그녀의 음향 렌즈는 여러 개의 진자를 통해 운동량 보존의 법칙을 보여주는 장난감인 '뉴튼의 요람'과 동일한 메커니즘으로 동작한다.
실제로 이 렌즈는 스테인리스 스틸로 만들어진 핀볼 크기의 공 21개가 병렬로 배치돼 있다. 렌즈의 한쪽 끝을 해머로 타격하면 충격파가 발생하는데 이는 다른 공들로 차례차례 전달된다. 그리고 마지막 공에 이르러 충격파가 뿜어진다.
마치 연못에 돌을 던졌을 때처럼 공기 중에 충격파가 퍼져나가는 것이다, 다라이오 박사는 바깥쪽 공들이 내뿜는 충격파를 한 방향에 모으는 방식으로 원하는 지점에 강력한 충격파가 발사되는 음파 총알을 완성했다. 공 하나의 충격파 에너지는 크지 않지만 이렇게 하나로 모아지면 그 에너지의 총량은 각 공들의 충격파를 단순히 합한 것보다 몇 배로 증폭된다.
그녀는 이 음파 총알의 효용성을 이렇게 설명한다. "충분한 훈련을 쌓는다면 이 음파로 인체 내의 암 종양을 파괴할 수 있을 것입니다. 기존 항암치료에 비해 암 세포 주변의 건강한 조직에 미치는 악영향은 최소화하면서 말이죠." 이뿐만이 아니다.
인체 장기나 항공기 동체에 음파를 쏘면 X레이 촬영과 유사하게 그 구조적 결함을 확인할 수 있는 고해상도 영상을 얻을 수도 있다. 다라이오 박사의 설명에 따르면 현재의 초음파 영상 기술이 흑백 TV라면 음향 렌즈는 고화질 컬러 TV 수준의 영상을 제공할 수 있다.
지금까지 그녀는 음파가 어디로 집중되는지의 파악을 위해 단단한 폴리머에 발사 실험을 해왔다. 앞으로는 물속에서, 그리고 언젠가는 인체 조직에도 실험을 해볼 계획이다. 이를 위해 금명간 음파의 초점을 지금보다 더 잘 맞출 수 있는 물질로 공의 소재를 바꿀 예정이다. 그녀는 이렇게 강조한다. "무엇이든 간단하게 생각하기 위해 노력한다면 대개 원하는 결과를 얻을 수 있습니다."
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