한국해양대학교 전파공학과(Department of Radio Sciences & Engineering, Korea Maritime & Ocean University)
․Manuscript received September 9, 2015 ; Revised October 2, 2015 ; Accepted October 7, 2015. (ID No. 20150909-03I)
․Corresponding Author: Dong Il Kim (e-mail: [email protected])
ISSN 1226-3133 (Print)․ISSN 2288-226X (Online)
방열 기능형 고성능 스마트 전파흡수체 제조 방법 개발 및 전망 A Study on Manufacturing Method of High Performance Smart EMW
Absorber with Heat Radiating Function and Its Prospects
(Invited Paper) 김 동 일 ․전 용 복 Dong Il Kim․Yong Bok Jeon
요 약
전자 및 전파 통신기술의 급속한 발전에 따라 인류는 정보통신의 커다란 혜택을 누릴 수 있게 되었다. 그러나 전자파환경은 보다 복잡해지고, 각종 전자기기를 비롯한 인체에 다양한 영향을 미치게 되어 ANSI, FCC, CISPR 등 과 같은 국제기구에서는 다양한 전자파환경을 규제하고, 효율적인 제어 및 대책을 수립해 오고 있다. 본 논문에서는 방열 기능을 가지면서 고성능의 전파흡수체 제조 방법을 제안하고, 나아가 미래의 스마트 전파흡수체의 전망을 기 술하였다. 산화철(Fe2O3)과 세라믹의 혼합물을 고온 열처리한 후, 탄소 물질과 배합하여 저온 열처리하고, 개구를 형성하여 2～2.45 GHz에서 방열 기능을 가지면서 흡수능이 20 dB 이상인 고성능 전파흡수체를 개발하였다. 이 스마 트 전파흡수체는 다양한 전자, 통신, 제어, 전파 시스템의 회로 및 부품 보호용 소재로 활용성이 높을 것으로 보인다.
Abstract
With the rapid progress of electronics and radio communication technology, human enjoys greater freedom in information communication. However, EMW(Electro-Magnetic Wave) environments have become more complicate and difficult to control. Thus, international organizations, such as the American National Standard Institution(ANSI), Federal Communica- tions Commission(FCC), the Comite Internationale Special des Perturbations Radio Electrique(CISPR), etc, have provided standard for controlling the EM wave environments and for the countermeasure of the electromagnetic compatibility(EMC).
In this paper, fabrication of the smart EMW absorber which has heat radiating function and high performance absorption abilities were suggested. Furthermore, we prospected future smart EMW absorbers. The designed smart EMW absorber is fabricated following process. Firstly, we applied high temperature heat treated to a mixture of Iron-oxide(Fe2O3) and cera- mics. Secondly, we applied low temperature heat treated to the mixture of heat treated material and a carbon material.
Lastly, we made apertures on the absorber. The designed smart EM wave absorber has the absorption ability of more than 20 dB from 2 GHz to 2.45 GHz band, respectively. Thus, it is respected that these results can be applied as various EMC devices in electronic, communication, and controlling systems.
Key words: Electro-Magnetic Wave Environment, Heat Radiating Function, Iron-Oxide, Heat Treatment, Smart EMW Absorber
Ⅰ. 서 론
전 세계 무선통신 시장의 관심은 새로운 이동통신 규 격, LTE(Long Term Evolution)에 쏠려 있으며, 데이터 전송 속도를 개선시키기 위한 각국의 노력은 지금도 계속되고 있다. 이러한 초고속 데이터 전송은 사물인터넷(IoT), 스 마트 그리드(Smart grid) 실현 등에 필수적 전제 조건이지 만, 기존의 휴대전화, 무선랜 등 각종 통신장비와 더불어 신기술 적용을 위한 복잡 다양한 전자기기들의 집적화는 전자파환경을 더욱 악화시키는 요소들이다. 이러한 전자 파환경으로부터 인체와 각종 전자․전기․통신기기를 보호하기 위해서 국제적으로 IEC, CISPR, FCC, KSC 등 다양한 규격을 통한 규제가 시행되고 있으며, 이를 해결 하기 위한 다양한 대책방법들이 강구되고 있다[1].
방열 기능을 가지는 고성능 스마트 전파흡수체는 전자 파환경에 관련된 국제규격을 만족시키는 고성능의 전자 파환경 대응 부품 및 소재를 지칭하지만, 여기에 전자기 기에서 발생하는 열을 방출시켜 기기 내부에 축열되는 것을 방지하기 위한 것이다. 이와 관련된 기술개발이 이 루어지지 않으면, IT 관련 회로 및 부품의 신뢰성이 확보 되지 않아 기술적 우위와 세계시장에서의 제품 경쟁력을 유지할 수 없으며, 심지어는 IT 관련 제품의 수출이 불가 능한 소위 무역장벽으로 이용되기도 한다. 상기의 기술은 전자기기뿐만 아니라, 차량, 선박, 항공기의 안전성 확보 를 위해서도 반드시 필요한 요소 기술이다. 본 기술개발 의 핵심은 전자파 흡수특성과 물성을 제어할 수 있는 전 파흡수체 제조 공법을 개발함과 더불어 방열기능을 발휘 하는 고성능 스마트 전파흡수체를 개발하는 것이다. 이는 전자파환경 대응 소재의 특성, 즉 전기적 성질, 자기적 성 질, 물리적 성질 등을 파악하고, 이를 제어하여 대책하고 자 하는 주파대역에서 전자파 에너지를 열에너지로 변환 시키거나, 전자파 에너지의 흐름을 차단하여 인접한 기기 나 인체 등에 영향을 미치지 않게 하는 것이 중요하다. 따 라서, 전자파환경 대응 부품의 제작에 적합한 특성을 갖 는 소재의 제조 공법을 개발하고, 이를 이용하여 방열 기 능을 가지는 스마트 전파흡수체 설계ㆍ제작 기술을 개구 형성의 방법을 적용하여 한 단계 발전시켰다[2].
본 논문에서는 상기한 전파흡수체의 기술현상을 조
사․분석하여 향후 발전방향을 모색하는데에 참고가 되 게 하고자 한다. 나아가서, 전파공학적 이론에 근거한 전 자파환경 대책부품의 설계 기술과 전자파 흡수재료의 물 성을 제어하는 소재 가공 기술을 함께 적용하여, 전자파 환경 대응 부품을 최적 설계ㆍ제작함으로써 목표 주파수 에서 전자파 대책 기술을 확립하는 것이 핵심사항이다
[2],[3]
. 그러나 이 분야 기술이 전파공학, 전자공학, 물리학, 재료공학 등 광범위한 기술이 요구되는 복합기술이며, 현 시점에서 이 분야에 사용되고 있는 소재로는 주로 GHz 대역에서 1 m～수 m 입경의 ferrite, Sendust, TiBaO2, 연자성 금속 등이 있으나, 이들이 가지는 한계점을 극복 하기 위하여 카본 나노 튜브(nano-tube) 또는 카본 나노 파이버(nano-fiber) 등의 나노 소재 기술과의 융합기술이 발휘되어야 한다. 또한, 초기 투자비가 많이 소요되기 때 문에 우리나라 산업체, 특히 중소기업의 경우에 경제적, 기술적 능력과 인력의 부족으로 감당하기가 어려운 문제 점이 있다.
따라서 미래 지향적인 IT 혁명 속에서 휴대전화, 무선 LAN 시스템, LED, IoT 등에서 발생하는 전자파장해 문제 를 적극적으로 대처하여 세계적인 IT 강국의 중심에 서기 위해서는 전자파환경 대응 부품 및 소재 개발을 위하여 산․학․연이 함께 참여하는 공동연구를 수행하고, 상호 유기적인 관계 속에서 지속적으로 기술개발이 이루어지 는 것이 바람직하다.
현재 미국이나 유럽 등 대부분의 선진국에서는 전자파 장해에 관련된 자국의 규정을 제정하여 전자파장해 문제 가 해결되지 않은 가전제품을 비롯한 자동차, 기기류 및 전기전자정보처리 장치 등을 비롯한 거의 모든 시스템의 수입을 엄격히 규제하고 있어서, 비관세 무역장벽으로 이 용하고 있는 현황이다. 따라서, 본 논문에서는 전자회로 에서 발생하는 불요 전자파를 흡수/차폐함으로써 전자제 품의 안정성과 신뢰성을 확보하고, 전자제품의 집적회로 에 적용된 방열팬이나 방열소자의 대체부품으로 기능하면 서 해당제품의 정숙성과 슬림화를 가능하게 하고자 한다.
국내에서는 대학, 연구소, 기업 등을 중심으로 1980년 대 이후 일부 특정 용도의 전파흡수체에 관한 연구가 수 행되어 오고 있다. 그리고 PCB로부터 방사되는 전자파노 이즈 대책용 전파흡수체 개발은 자화전자(주), AMIC(주)
등의 기업에서 제조하여 시판 중에 있으나, 그 특성이 선 진국에 비해 미흡한 단점이 있다. 전자기기의 오작동 및 전자파 노이즈에 의한 장해는 증가하고 있는 실정이지만, 전파흡수체의 시장은 일본에 의존하거나, 외국의 사례를 분석하여 모방형 제품생산을 하고 있는 실정이다.
방열 기능을 가지는 다기능 전파흡수체 개발은 국내에 서 전 세계의 선두에 서서 시도되고 있으며, 기존의 전파 흡수체를 사용한 전자파환경 대책용 기술개발은 미국, 일 본, 유럽 등에서도 활발히 연구되고 있다. 이들 국가 중에 서도 이 분야 기술개발에 가장 앞서 가고 있는 나라가 일 본이다.
일본에서는 Tokai University의 Youji Kotsuka 연구그룹 과 Aoyama-Kakuin University의 Osamu Hashimoto 연구 그 룹을 중심으로 통신기술의 고주파화 문제와 전자파 환경 악화의 문제를 해결하기 위해 환경적합성 재료의 선택을 전파흡수체 구성상 중요한 조건으로 인식하고, 정확한 재 료정수, 전파흡수량의 측정법 및 적합한 재료개발 기술과 설계기술 등의 개발을 목표로 연구하고 있다. 전자기판 전자파노이즈 대책용 전파흡수체는 일본의 TDK, NEC- Tokin 등에서 꾸준히 연구를 진행하고 있고, 10 MHz～5 GHz의 주파수 대역을 커버하는 박형 전파흡수체 개발을 위해 노력하고 있으며, 일부 상품화 되어있다[3].
향후 저자 등이 개발하고자 하는 ‘방열 기능을 가지는 기능성 스마트 전파흡수체’는 국외 및 국내에서 최초로 수행하는 것으로서, 뛰어난 방열 기능과 고성능의 전파흡 수능을 가지는 세계 제1의 전저파 흡수/방열 기능을 겸비 한 소재가 될 것으로 기대된다.
Ⅱ. 카본 블랙과 CNT 전파흡수체 특성 비교
기존의 전파흡수체 재료로는 카본, 퍼멀로이, 페라이 트, Sendust, 연자성금속 등 도전 손실 재료를 주로 이용 하여 왔으나, 이러한 재료들이 갖는 전파흡수능의 한계로 본 논문에서는 고성능 스마트 전파흡수체 제조 공법 개 발 시 필수적으로 고려해야 할 전파흡수 재료로 탄소 소 재를 분석 검토하였다[4].그림 1과 같이 (a) 종래의 전파흡수체와 (b) Carbon Nano -Tube(CNT) 소재를 적용한 전파흡수체의 특성을 비교해
그림 1. 기존 및 CNT 흡수체의 전파흡수능 비교
Fig. 1. Comparison of absorption of conventional and CNT absorbers.
(a) 카본 블랙 (b) 카본 나노-튜브 (a) Carbon black (b) Carbon nano-tube 그림 2. 카본블랙과 카본 나노-튜브의 전자현미경 사진 Fig. 2. SEM photos of carbon black and nano-tube.
보았다. 그림 2는 (a) Carbon black과 (b) CNT 재료의 SEM 사진을 나타낸다. 그림 2(a)의 Carbon black은 미세한 탄소 분말인데, 이른바 그을음에 상당하는 것으로 탄소입자의 크기는 0.3 m 정도이며, 그림 2(b)의 CNT는 탄소로 이 루어진 탄소 동소체로서, 하나의 탄소가 다른 탄소원자와 육각형 벌집무늬로 결합되어 튜브 형태를 이루고 있는 물 질이다.
이는 튜브의 직경이 0.01 m 수준으로 극히 작은 영역 의 물질이다. 탄소나노튜브는 우수한 기계적인 성질과 그 외에도 전기적 선택성, 뛰어난 전계 방출 특성, 고효율의 수소저장 매체의 특성을 지니며, 현존하는 물질 중 결함
그림 3. 카본 나노-튜브의 거울 대칭 Fig. 3. Mirror symmetry of carbon nano-tube.
이 거의 없는 완벽한 신소재로 알려져 있다[5],[6]. 현재 카 본 나노튜브는 2차 전지, 반도체 재료 등 여러 분야에서 활용되고 있다.
Carbon nano-tube는 그림 3에 나타난 바와 같이, Carbon nano-tube의 직경 및 감긴 형태에 따라 전기적인 성질의 조절이 가능하다. 특히 기하학적인 대칭성이 원자들과 같 은 미시체계에서 그 성질에 커다란 영향을 미치게 되므 로 어떤 종류의 Carbon nano-tube 소재를 선택하는가 하는 것은 매우 중요하다[7].
나노기술(NT: Nano Technology)과 전자파공학기술(EMW Technology)을 조합한 NT- EMW 복합․융합 기술을 개 발하여 고성능 스마트 전파흡수체 개발하는 것은 대단히 중요한 과제로 주목받고 있으며, 본 논문에서는 Carbon Nano-fiber를 이용한 스마트 전파흡수체의 연구를 진행하 였다.
Ⅲ. 고성능 스마트 전파흡수제 제조 기법
전자 제품의 경량화 추세에 따라 전자기기 및 PCB 회 로에 적용되는 전파흡수체도 천연세라믹-탄소 복합체를 이용하여 경량화 및 우수한 전파흡수능을 갖도록 개발되 고 있다. 하지만 전파흡수대역폭이 좁고 고주파 대역에서 전파흡수능이 저하되는 문제점이 있어, 천연세라믹-탄소 복합체 기반에 금속 산화물 등이 첨가된 전파흡수체들이 제안되고 있다.그러나 전파흡수체를 제조하는 공정은 950℃ 이상의 고온처리 단계를 필수적으로 수반하기 때문에, 고온처리 단계에서 천연세라믹-탄소 복합체가 만들어지기 전에 탄
소 물질이 발화될 가능성이 매우 높다. 이와 같은 공정은 고난도 제어가 필요하고, 발화점이 매우 높은 고가의 탄 소 물질을 이용하여야 하기 때문에 제조 신뢰성과 생산 성이 낮은 단점이 있다.
본 논문에서는 산화철(Fe2O3)과 세라믹의 혼합물을 고 온 열처리하고, 고온 열처리로 형성된 페라이트-세라믹 화합물과 탄소 물질이 혼합된 배합물을 저온 열처리하여 상기 단점을 해결하였다.
그림 4는 고성능 스마트 전파흡수체 제조를 위한 순서 도를 보여준다. 먼저 산화철(Fe2O3)과 천연 세라믹의 혼합 물을 준비한다. 본 논문에서는 표 1과 같이 혼합물은 산 화철(Fe2O3), 탄산바륨(BaCO3), 천연 세라믹(심성화강암) 으로 구성하였다.
다음으로 상기 혼합물을 950℃ 또는 1,250℃에서 고온 열처리 한다. 상기 온도는 페라이트(산화철)-천연세라믹 (심성화강암) 혼합물을 형성하는 온도이며, 고온 열처리 공정이 950℃보다 낮은 온도에서 수행되면 화학 반응이 제대로 수행되지 않고, 1,250℃보다 높은 온도에서 수행 되면 오히려 상기 혼합물이 손상되는 문제가 있다.
이어서 상기 산화철-천연세라믹 화합물에 탄소 물질을 첨가한다. 이때 탄소 물질은 우수한 전파흡수특성 확보를
그림 4. 고성능 전파흡수체 제조 순서도
Fig. 4. Manufacturing flow of high performance EMW ab- sorber.
표 1. 산화철-천연 세라믹 혼합물 구성
Table 1. Composition of Fe2O3 and N - ceramic mixture.
재료명 구 성
산화철 산화철(Fe2O3), 탄산바륨(BaCO3)
천연세라믹 심성화강암(산화규소, 산화철, 산화칼륨, 산화 나트륨, 산화칼슘, 산화마그네슘, 게르마늄) 위해 Ⅱ장에서 분석한 CNT(Carbon Nano -Tube) 소재를 이용하였다. 이때 탄소 물질과 함께 각 재료의 지지를 위 한 지지재가 첨가되는데, 주로 사용되는 지지재로는 염소 화 폴리에틸렌(chlorinated polyethylene: CPE), NC(Natural Ceramics)와 PVC, 실리콘 등이 있다. 또한, 일부 연구에서 는 지지재에 옻칠을 하여 전파흡수능을 개선하였으며, 이 는 본 논문 말미에 간략히 소개하였다.
마지막으로 고온 열처리 된 산화철-천연세라믹 혼합물 에 탄소 물질(CNT-CPE)이 첨가된 배합물을 60℃ 또는 100℃에서 저온 열처리 한다. 저온 열처리 공정이 60℃보 다 낮은 온도에서 수행되면 산화철-천연세라믹 화합물이 복합화 되지 않고, 100℃보다 높으면 탄소 물질이 연소되 는 문제가 있다. 이와 같이 상기 저온 열처리 공정은 탄소 물질이 손상되지 않는 온도 범위 내에서 수행되면서 산 화철-천연세라믹 화합물과 함께 복합 화합물을 형성하므 로 안정적으로 전파흡수체를 제조할 수 있다.
그림 5는 그림 4와 같은 순서로 표 2와 같은 조건으로 제작한 시트형 전파흡수체의 주파수별 복소비투자율(μr
=μr'—μr")을 나타낸 것이다. 이 때 제조된 전파흡수체 의 복소비유전율(εr=εr'—εr")은 6.5—j0.1이다.
그림 6 은 상기 시트형 전파흡수체를 두께 2 mm로 제 표 2. 시트형 전파흡수체 제조 조건
Table 2. Fabricated condition of sheet-type EM absorber.
순서 항 목 구 성
1 1차 화합물 산화철-탄산바륨 + 심성화강암
(95 : 5) w%
2 고온처리 1,150℃
3 2차 배합물 고온처리 1차 화합물 + CNT
(70 : 30) w%
보지재(CPE) 첨가
4 저온처리 80℃
그림 5. 시트형 전파흡수체의 복소비투자율 Fig. 5. Permeability of sheet type EMW absorber.
작하여 측정한 전파흡수능을 나타내며, 그림 7은 전체 중 량에 대해서 탄산바륨 및 산화철의 비중이 95 중량 %이 고, 심성화강암이 5 중량%인 혼합물을 1,150℃에서 고온 열처리하여 두게 2 mm로 제작한 전파흡수체의 전파 흡수 특성의 측정치를 나타낸다.
그림 6에 나타내는 바와 같이, 본 논문에서 제안한 방법 으로 제작한 전파흡수체는 8～18 GHz 범위 내에서 전파 흡수능이 10 dB 이상이고, 최고 흡수능이 50 dB 이상인
그림 6. 시트형 전파흡수체의 전파흡수특성
Fig. 6. Measured characteristics of sheet type EMW absor- ber.
그림 7. (탄산바륨+산화철) : 심성화강암=95 중량% : 5 중 량%인 전파흡수체의 특성
Fig. 7. Measured characteristics of composite sheet type EMW absorber.
반면, 그림 7과 같이 탄소 물질 배합과 저온처리 과정이 생략된 전파흡수체의 경우 7.5～10.5 GHz 범위 내에서 전 파흡수능이 10 dB 이상이고, 최고 흡수능이 25 dB 정도임 을 확인할 수 있어, 본 논문에서 제안한 제조 방법으로 제 작된 전파흡수체가 흡수 및 광대역특성이 우수함을 알 수 있다.
그림 8. 고려한 개구의 다양한 형상
Fig. 8. Various aperture shapes under consideration.
Ⅳ. 개구의 개설에 의한 방열 기능 개선 시뮬레이션
그림 8 은 전파흡수체에 개설할 수 있는 몇 가지 형태 의 개구를 보여준다. 본 논문에서는 1차적으로 원형 홀 형태의 개구를 개설했을 때의 성능 변화를 시뮬레이션하 였다[9]. 그림 9와 같이 두께가 d인 전파흡수체에 직경 a, 홀 사이의 간격 b의 원형 개구를 개설할 경우, 먼저 두께
그림 9. 원 형상의 개구를 가지는 스마트 전파흡수체의 모양
Fig. 9. Shape of smart EMW absorber with circular aper- ture.
그림 10. 홀 크기에 따른 흡수능의 변화
Fig. 10. Variations of absorption ability according to the ho- le sizes.
와 홀 사이의 간격을 고정하고, 홀의 크기 변화에 따른 전 파흡수능의 변화를 그림 10에 나타내었다. 이 때 전파흡 수능 20 dB를 기준으로 하여 가장 넓은 대역을 보이는 경 우의 홀의 크기는 6 mm이었으며, 홀 사이의 간격은 4 mm, 두께는 6.5 mm이다.
나아가서, 그림 11(a)는 개구를 형성하지 않은 전파흡 수체의 방열특성을, 그림 11(b)는 개구를 형성한 전파흡수 체의 방열효과를 나타낸 그림이다. 그림 11(a) 및 11(b)에
(a) 개구가 없을 때 (a) Without apertures
(b) 개수 개설시 (b) With apertures 그림 11. 측정된 방열 특성도
Fig. 11. Measured results of heat radiating characteristics.
서 알 수 있는 바와 같이, 위와 같은 형상의 개구를 개설 함과 동시에 열전도율이 높은 도체판을 적용하여, 고도의 전파흡수능과 고효율의 방열 효과를 얻을 수 있음이 확 인되었다.
Ⅴ. 방열 기능 개선 전파흡수체 설계
본 논문에서 제안하는 전파흡수체 제조방법을 활용하 여 제작된 시트형 전파흡수체를 바탕으로 발열 기능 개 선을 위한 시뮬레이션을 진행하였다. 그림 12는 두께와 홀의 크기를 고정하고, 홀 사이 간격의 변화에 따른 전파 흡수능 시뮬레이션한 결과를 그래프로 나타낸 것이다. 또 한, 수행한 시뮬레이션 결과를 토대로 목표 주파수 대 역에서 가장 우수한 특성이 얻어지는 전파흡수체의 두께, 홀의 크기 및 홀 사이의 간격을 가지는 전파흡수체를 설계하였으며, 특성을 그림 13에 나타내었다. 그 결과, 개 구의 크기, 간격 및 두께가 각각 6 mm, 9 mm 및 6 mm 인 전파흡수체는 주파수대역 2 GHz에서 2.45 GHz 대역 에서 20 dB 이상의 우수한 흡수능을 가지도록 설계되 었다.그림 12. 개구 간격에 따른 전파흡수능의 변화
Fig. 12. Changes of EMW absorption abilities according to the intervals of apertures.
그림 13. 최적의 개구 형성시의 전파흡수 특성 측정치 Fig. 13. Measured characteristics of EMW absorber with
optimal apertures.
Ⅵ. 옻칠을 이용한 전파흡수능 개선
옻의 특상을 고려하여 종래의 지지재보다 옻은 우수한 전파흡수 기능과 접착 기능을 가지고 있어서 전파흡수 재료와 혼합하여 전파흡수체로 제작할 수 있으며, 전파흡 수능 개선의 효과를 확인하였다. 그림 14～16은 일반적Frequency [ GHz]
Reflectioncoefficent [dB]
그림 14. CPE와 혼합한 전파흡수체의 흡수능
Fig. 14. Reflection coefficient of a MnZn ferrite absorber mixed with CPE.
Reflectioncoefficent[dB]
Frequency [ GHz]
그림 15. 실리콘 고무와 혼합한 전파흡수체의 흡수능 Fig. 15. Reflection coefficient of a MnZn ferrite absorber
mixed with silicone rubber.
그림 16. 옻과 혼합한 전파흡수체의 반사계수
Fig. 16. Reflection coefficient of a MnZn ferrite absorber mixed with natural lacquer.
으로 많이 사용되고 있는 전파 흡수재료인 MnZn 페라이 트에 지지재를 각각 CPE, Silicone 및 옻을 사용하여 3 mm의 두께를 갖는 전파흡수체를 제작한 후, 이들의 전자 파 흡수능을 측정한 결과이다.
5 dB 이상의 전파흡수능을 나타내는 주파수는 CPE와 혼합한 것이 1～4.7 GHz, 실리콘 고무와 혼합한 것이 1～
3 GHz, 옻과 혼합한 것이 2～12 GHz로 CPE와 실리콘 고
무를 사용한 MnZn 페라이트 전파흡수체에 비하여 옻을 지지재로 사용한 전파흡수체가 광대역에서 우수한 전파 흡수능을 나타냄을 알 수 있다[10].
Ⅶ. 결 론
현재 우리나라를 비롯한 세계 여러 나라들은 다양한 전자기기로부터 문제가 되는 EMC 문제를 해결하기 위한 다양한 연구를 진행하고 있으며, 특히 전자기기 분야의 기술개발에 있어 우리나라의 주요 경쟁 대상국인 일본은 한 발 앞서 이 분야에 많은 연구비와 인력을 동원하여 기 술개발에 박차를 가하고 있다. 이에 맞서, 본 논문에서 제 안한 기술개발을 통하여 이들과의 기술 격차를 줄이고, 제품의 국산화가 이루어질 수 있을 것으로 사료된다.
본 논문에서 제안하는 전파흡수체 제조기법과 기능성 전파흡수체는 각종 전자제품의 집적회로에 적용되어 방 열 팬 또는 방열판의 대체부품 기능을 하면서 해당 제품 의 정숙성, 슬림화를 구현하기 위한 시범적인 제안이다.
그 방법으로서 효율적인 열의 분산처리를 가능하게 할 뿐만 아니라, 전자회로에서 발생하는 불요 전자파를 흡 수/차폐함으로써 전자제품의 안정성과 신뢰성을 보장하 는 개선된 기능을 함으로써 전자산업에 크게 기여할 수 있다.
본 논문에서는 방열 기능을 가지는 스마트 전파흡수체 제조 기법과 개발 방향을 제시하였다. 즉, 산화철(Fe2O3) 과 세라믹의 혼합물을 고온 열처리하여 제조한 페라이트- 세라믹 화합물과 탄소 물질이 혼합된 배합물을 저온 열 처리하여 우수한 특성의 전파흡수체를 제작하였다. 제작 된 전파흡수체에 원형 홀 형태의 개구를 개설하는 방법 을 제시하였으며, 홀의 크기가 6 mm, 홀 사이의 간격이 9 mm이고, 두께가 6.5 mm인 전파흡수체를 설계하였다.
이와 같이, 새로운 전파 흡수체의 설계․제작 방법을 제 안함으로써 주파수대역 2 GHz에서 2.45 GHz의 범위에서 20 dB 이상의 전파흡수능을 가지는 우수한 전파흡수체의 실현을 가능하게 하였다.
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[10] 김동일, 최동한, 김기만, "옻의 특징과 옻을 지지재로 사용한 전자파 흡수체의 두께에 따른 전파흡수 특성 분석", 한국항해항만학회지, 28, pp. 861-867, 2004년 12월.
김 동 일
1975년: 한국해양대학교 (공학사) 1977년: 한국해양대학교 (공학석사) 1984년: 동경공업대학 전기전자공학과 (공
학박사)
1990년: 산학협동상 대상
1993년:한국전자파학회/한국항해항만학 회 각 학술상 수상
1995년: 과학기술진흥유공 대통령 표창 수상 2002년: IEEE EMC Korea Chapter Chairman 역임
2005년: 정보통신부 주파수심의위원회 위원/전파자문위원회 위 원장 역임
2010년: 한국교육대상 수상
현재: 한국전자파학회 명예회장(제6대 회장 역임) 현재: 한국공학한림원 회원
현재: 한국해양대학교 교수
[주 관심분야] 고성능 전파흡수체의 설계․제작, 다기능 전자 파 흡수/방열 시트 개발, 전자파장해대책(EMI/EMC), 마이크 로파 수동회로 설계, CATV 전송회로의 설계 등
전 용 복
1980년: 예린칠예연구소 설립 1983년: 일본 한국문화원 초대전시회 1986년: 한국 현대미술전 대상 수상 1988년: 일본 이와테 현 미술공예전 특상 1991년: 일본 메구로가조엔의 미술품 5천
여 점 복원&제작
1997년: 예술의 전당 KBS 초대전 2000년: 이와테 현 가와이무라 약사도칠예관 명예관장 2000년: 대한민국 신지식인 대통령 표창장 수상 2001년: 대통령 표창 수상 기념 개인전(일본 모리오카) 2004년: 이와야마 칠예미술관 개관&동관 대표 취임 2005년: APEC 기념작품 전시회
2007년: 이와야마 칠예미술관 과장 취임 2008년: 세계 최고급 옻칠작품 시계 발표
2009년: 온스타일과 유네스코 공동기획 아트도네이션 작품 기 증
2009년: 동경 한국문화원 영구전시 작품기증 2009년: 문화체육관광부 장관 감사패 수여
2010년: 조선일보 창간90주년 기념 초대전(조선일보 미술관) 2010년: 프랑스 파리 유네스코 본부 영구설치 작품 기증(한국유
네스코 60주년 기념)
2011년: 중국 문화부 중외문화교류중심 전시회(국립 중국미술 관)
2012년: 조선일보미술관 전용복 사제전(조선일보미술관) 2015년 현: 칠예연(주) 연구소장
2015년 현: 영산대학교 석좌교수
[주 관심분야] 옻칠관련연구, 옻칠예술의 현대화
