재료연, 주파수 입력하면 전자파 흡수소재 설계

소재 조성·두께 도출…반복 실험 줄여

X·Ku 대역서 흡수 성능 검증

한국재료연구원(KIMS)은 이호림 융·복합재료연구본부 박사 연구팀이 맞춤형 전자파 흡수 소재 설계기술을 개발했다고 26일 밝혔다. ⓒ한국재료연구원

원하는 주파수와 흡수 성능에 맞는 전자파 흡수 소재의 조성과 두께를 찾아주는 기술이 개발됐다.

한국재료연구원(KIMS)은 이호림 융·복합재료연구본부 박사 연구팀이 맞춤형 전자파 흡수 소재 설계기술을 개발했다고 26일 밝혔다.

전자파 흡수 소재는 레이더와 위성통신 등에서 불필요한 전자파의 간섭과 반사를 줄인다. 같은 소재도 성분 비율과 두께에 따라 흡수 주파수가 달라 기존에는 제작과 성능 측정을 반복해야 했다.

연구팀은 소재의 자기·유전 특성을 각각 조절하고 물리 기반 예측모델과 최적화 알고리즘을 결합했다. 목표 성능에 필요한 전자기 물성을 예측한 뒤 적합한 조성과 두께를 역으로 찾아내는 방식이다.

연구팀은 페라이트의 코발트 함량을 조절해 자기 특성을 바꾸고 탄소나노튜브를 첨가해 유전 특성을 제어한 뒤, 차분진화 알고리즘으로 최적 조건을 탐색했다.

검증 결과 레이더 등에 쓰이는 X-대역에서는 넓은 주파수 영역을 흡수하는 조건을 찾았다. 위성통신에 활용되는 Ku-대역에서는 특정 주파수를 집중적으로 흡수했으며 실제 제작한 흡수체에서도 예측 성능이 구현됐다.

연구팀은 관련 특허 출원을 마치고 적용 가능한 주파수 영역을 확대할 계획이다. 연구 결과는 국제학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널’에 지난 6일 온라인 게재됐다.

이호림 선임연구원은 “원하는 주파수와 성능을 먼저 정한 뒤 이에 적합한 소재의 조성과 두께를 찾아가는 효율적인 설계 방법을 제시했다는 데 의미가 있다”고 말했다.