화학공학/고분자공학부 남재도 교수 연구팀,
주파수에 선택적으로 작용하는 스마트 전자파 차폐 복합소재 연구
– 주파수 선택적 전자파 흡수 메커니즘 규명
– 새로운 우주항공 소재 기술 제시
[사진] 남재도 교수 / 황의석 박사과정
화학공학/고분자공학부 남재도 교수 연구팀(기능성복합재료연구실, 제1저자 황의석 박사과정)은 주파수 선택적인 전자파 차폐 능력을 갖는 고분자 기반 복합소재를 개발하고, 스텔스 전투기, 인공위성 등의 우주항공 소재 기술에서 새로운 돌파구를 제시했다.
최근 각종 전자기기, 자율주행 자동차, 5G 통신 기술로 인해 다양한 주파수 대역의 전자파가 혼재되어 사용됨에 따라 원하는 주파수 대역의 전자파를 선택적으로 차폐할 수 있는 물질의 필요성이 대두되고 있다. 그러나 기존에 사용되는 전자파 차폐소재는 차폐 성능이 주파수에 의존적이지 않는 특징이 있었다.
[연구 그림]
연구팀은 전자파를 반사 및 흡수할 수 있는 구형 입자를 혼용하여 고분자 기반 복합소재로 적용할 때, 그 혼합비 및 배열에 따라 각기 다른 주파수 대역의 전자파를 선택적으로 흡수할 수 있음을 발견했다.
본 연구에서 제시하는 복합소재는 대표적으로 스텔스 전투기의 레이더 흡수 물질 (Radar Absorbing Materials; RAMs)로 적용이 가능할 것으로 기대된다. 선택적 흡수/투과 능력을 통해 통신 주파수 대역의 전자파는 투과시키고 적 레이더 대역의 전자파는 흡수하여 제거함으로써 조종사의 임무 수행 능력 및 안정성을 극대화할 수 있다.
이번 연구결과는 미국 공군 연구소(U.S. Air Force Office of Scientific Research/AOARD)와 복합소재 동시설계 산업기술 거점센터 사업 (센터장 서종환 교수)의 지원으로 수행되었으며, 재료 분야 저명 국제 학술지인 Journal of Materials Chemistry A (IF: 12.732)에 표지논문(Front cover)으로 게재되었다.
※ 논문명: Aperture control in polymer-based composites with hybrid core–shell spheres for frequency-selective electromagnetic interference shielding