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[IT뉴스]원하는 전자파 흡수 성능 입력하면 소재 '맞춤 설계'

온카뱅크관리자

2026-08-26 17:37:26

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 한국재료연구원 
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 위성통신과 레이더 등 고주파 전자기 시스템에서 중요한 역할을 하는 '전자파 흡수 소재'의 개발 효율성을 높일 기술이 등장했다. ChatGPT 생성이미지
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 원하는 전자파 흡수 성능과 주파수를 입력하면 목표에 맞춰 최적의 소재 조성과 두께를 찾는 기술이 개발됐다. 기존 전자파 흡수 소재 개발에서 반복되는 후보 제작·성능 검증 과정을 줄일 수 있어 향후 레이더·위성통신 등 다양한 고주파 전자기 시스템 개발의 효율성을 높일 것으로 기대된다.
 한국재료연구원은 이호림 융·복합재료연구본부 선임연구원 연구팀이 전자파 흡수 소재의 목표 주파수와 흡수 성능에 따라 최적의 소재 조성·두께를 도출하는 '맞춤형 전자파 흡수 소재 설계기술'을 개발했다고 26일 밝혔다. 연구결과는 국제학술지 '케미컬 엔지니어링 저널'에 지난 6일 게재됐다.
 전자파 흡수 소재는 레이더·위성통신 등에서 불필요한 전자파를 흡수해 간섭과 방해를 줄이는 데 활용된다. 같은 소재라도 구성 성분의 비율·두께에 따라 흡수 주파수가 달라 원하는 소재 성능을 구현하려면 다양한 조성·두께의 소재를 직접 제작하고 성능을 측정하는 과정을 반복해야 한다.
 연구팀은 목표 주파수와 흡수 성능에 적합한 소재 조성·두께를 찾는 맞춤형 설계기술을 개발했다.
 전자파 흡수에 영향을 미치는 소재 특성은 '자기' 특성과 '유전' 특성 두가지다. 자기 특성은 전자파의 자기장에 반응하는 특성이다. 유전 특성은 전자파의 전기장에 대해 소재 내부 전하가 반응하는 성질이다. 전자파가 소재 내부로 들어오고 에너지가 흡수되는 정도에 영향을 미친다.
 연구팀은 자기·유전 특성을 각각 독립적으로 조절했다. 전자파 흡수 소재인 '페라이트' 내 코발트 함량을 조절해 자기 특성을 조절하고 소량의 탄소나노튜브를 첨가해 유전 특성을 제어했다.
 조성에 따른 두 특성의 변화에는 '차분진화 알고리즘'을 적용했다. 차분진화 알고리즘은 물리 기반 모델을 활용해 최적의 조건을 예측하는 방식이다. 그 결과 목표 성능에 맞는 소재의 조성과 두께를 찾아내는 데 성공했다.
 연구팀은 서로 다른 주파수와 흡수 성능을 목표로 설정해 설계 기술의 정확성을 검증했다. 레이더 등에 활용되는 8.2~12.4기가헤르츠(GHz)의 'X-대역'에서 넓은 주파수 영역을 흡수하는 조건을 도출했다. 위성통신 등에 활용되는 12.4~18GHz의 'Ku-대역'에서는 전자파를 집중적으로 흡수하는 조건을 탐색했다. 도출 결과를 바탕으로 실제 흡수체를 제작한 결과 예측한 성능이 구현됐다.
 연구팀이 개발한 맞춤형 기술을 활용하면 반복되는 소재 제작·성능평가에 따른 시행착오를 줄일 수 있다. 목표 성능에 필요한 전자기 물성과 실제 소재 조성을 역으로 탐색하는 효율적인 소재 개발 체계를 구현했다는 평가다.
 이호림 선임연구원은 "하나의 고성능 전자파 흡수 소재 개발을 넘어 원하는 주파수와 성능을 정하면 적합한 소재의 조성과 두께를 찾아내는 효율적인 설계 방법을 제시했다"며 "향후 축적된 전자기 물성 데이터를 적극 활용해 설계기술의 정확도와 활용성을 지속해서 높일 것"이라고 말했다.
 &lt;참고 자료&gt; doi.org/10.1016/j.cej.2026.180395
 [문혜원 기자 moony@donga.com]
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