일반적으로 전자파챔버는 패러데이 케이지(Faraday Cage)라고 불리는 금속재질의 차폐구조물과 구조물 내부에서 발생할 수 있는 전자파의 반사를 억제하는 전파 흡수체로 구성되어 있다. 전자파 환경시험의 무결성을 유지하기 위해서는 챔버 내부에서 발생하는 전자기파가 외부로 나가는 것이 차단되어야 하며 역으로 챔버 외부에서 발생하는 전자기파도 챔버 내부로 유입되지 않도록 전자파챔버 차폐완결성이 유지되어야 한다. 이를 정량적으로 측정함으로서 전자파챔버의 차폐율(Shielding Effectiveness)이 정의될 수 있다. 이상적으로는 전자파챔버의 차폐구조물이 이음새 없이 완벽한 차폐완결성이 유지되어야 하나, 시험품의 이동을 위한 도어 및 외부 EGSE와 시험품간 전기적인 연결을 위한 포트 플레이트의 설치로 인해 완벽한 차폐완결성을 유지하는 것은 불가능하다. 따라서, 본 논문에서는 항공우주연구원에 설치된 전자파챔버의 일반 차폐면, 도어, 포트 플레이트에 대한 차폐율 측정을 통해 차폐율을 정량적으로 검증하였다. 또한, 본 측정 경험과 결과 분석은 전자파 챔버에서 이뤄지는 전자파환경시험의 신뢰성을 증진하고 향후 전자파 챔버 유지보수 및 대형 위성의 전자파 환경시험을 위한 대형 전자파 시험시설의 성능시험을 위해 활용될 수 있을 것이다.
각종 전자기기에서 전자파가 발생하는데 이러한 전자파는 전자기기들의 소음과 오동작을 일으킬 뿐만 아니라 인체에도 유해하는 등의 전자파 장해를 가져온다. 게다가 정보누설이라는 점도 간과할 수 없기 때문에 전자파는 차폐되어야하고 이러한 전자파 차폐는 전자기 상품의 필수조건으로서 규제가 되어지고 있다. (중략)
전자파 차폐 및 반사방지용으로 사용되는 SiO$_2$/ITO 이층박막의 전기적 특성에 미치는 전이금속이온의 영향에 대해 고찰하고 전자파 차폐이론식으로부터 박막의 전도특성에 모사하여 효과적인 전자파 차폐효과를 얻기 위한 전도막을 설계하고자 하였다. ITO 상층부에 전이금속염을 첨가한 실리카 복합졸을 코팅하여 SiO$_2$/ITO 이층막을 제조한 결과 최저 표면저항치를 나타내는 첨가량은 전이금속의 종류에 따라 차이를 보이지만 Sn 및 Zn이 첨가된 졸로부터 형성된 박막은 $10^{5}$Ω/$\square$ 이하의 낮은 저항치를 보였으며 가장 안정된 표면저하을 나타내었다. 또한 전자파 차폐효과와 전도박막의 표면저항을 차폐이론식으로부터 모사한 결과 Zn과 Sn의 전이금속염이 첨가된 SiO$_2$/ITO 투명전도막은 TCO99에서 정한 전자파 차폐기준에 부합하였다.다.
재료의 전자파차폐효과는 일정한 송신전력에 대해 측정치구 내에 차폐재료가 놓여 있을 때와 없을 때에 수신 되는 수신전력의 차를 측정하므로써 결정된다. 구현된 전자파차폐효과 측정시스댐은 다양한 측정치구를 이용하고, 트랙킹신호원, 스펙트럼분석기, 스텝감쇠기, 고주파스위치, 신호증폭기 동을 사용하였으며, 퍼스날컴퓨터에 의해 측정이 자동으로 이루어지도록 설계되었다. 특히 고주파스위치와 쌍방향성결합기를 이용하여 한대의 스펙트럼분석기를 사용하여 입사전력, 반사전력, 투과전력을 측정할 수 있어 재료의 전자파차폐효과 측정은 물론, 차폐 특성에 관한 분석도 가능하여 재료의 설계에도 활용될 수 있다. 구현된 측정시스댐은 10 MHz~1 G GHz의 주파수대역에서 120 dB 이상의 동작영역을 가지며, 각종의 복합재료의 전자파차폐효과를 효과적으로 측정할 수 있다.
본 논문에서는 실내디자인의 친환경 소재로 응용할 수 있는 한지, 옻, 숯을 이용하여 전자파 차폐 물질을 제안하였고 이를 통해 실내 공간의 전자파 차폐 및 심미성 증대를 위한 이미지월 디자인의 예를 제시하였다. 제안된 전자파 차폐 물질은 한지 위에 옻과 숯을 도포하여 두께 2.0 mm의 시료로 제작되었고, 직류 전원에서 2 GHz의 교류에 대해 95% (13 dB 이상) 이상의 전자파 차폐 특성을 보였다. 이러한 친환경 소재의 전자파 차폐 물질을 벽지나 아미지월에 적용하여 실내 디자인에 활용함으로서 실내 공간에서 발생되는 인체의 유해 전자파를 효과적으로 차폐할 수 있을 뿐만 아니라 친환경 소재를 통해 포름알데히드, 휘발성 유기화합물 등과 같은 각종 유해 화학물질로부터의 피해를 최소한으로 줄일 수 있게 될 것이다.
폴리에스테르 필름상에 무전해 Cu 도금 및 무전해 Ni-P 도금층을 형성하는 방법으로 박형 전자파 차폐 필름의 제조에 대하여 연구 하였다. 무전해 도금의 전처리 방법으로 기존의 Pd 촉매를 사용하는 대신에, 증착법에 의한 Sn 피막의 형성으로 전자파 차폐 특성 및 유연성이 우수한 박형 전자파 차폐 필름의 형성이 가능하게 되었다.
최근 전기 전자 장치의 사용이 급속하게 증가하고 있다. AC모터, 프린터, 디지털 컴퓨터, 계산기, 핸드폰 등과 같은 장비들은 많은 전자파를 방출하고 있다. 이러한 전자파에 노출로 암과 같은 질병이 발생할 수도 있다는 논란이 전 세계적으로 관심이 집중되고 있으며, 전자파에너지를 차패할 수 있는 재료 개발의 필요성이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 일반적으로 금속과 합금이 전자파 차폐목적으로 사용되었다 그러나 이러한 재료들은 중량이 무겁고 가요성이 떨어지는 단점이 있다.(중략)
본 연구에서는 유리섬유, 탄소섬유 및 유리섬유-탄소섬유 복합재에 MWCNT층을 삽입하는 경우 복합재의 전자파차폐 물성에 대한 연구를 수행하였다. 유리섬유 복합재의 경우, $200mm{\times}200mm$ 면적에 0.1~0.2 g의 MWCNT를 도포했을 때 (1.8~3.6 ${\mu}m$ 두께) 전자파차폐효과가 현격히 증가함을 발견하였다. 아울러, 두개 이상의 MWCNT층을 삽입하는 경우, 이들을 분산배치 하는 것 보다는 복합재 중앙에 집중배치 하는 것이 더 효과적이었다. 반면, 탄소섬유 및 유리섬유-탄소섬유 복합재의 경우, MWCNT층이 전자파차폐효과에 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. MWCNT를 비롯한 탄소나노소재를 전자파차폐용 소재로 효과적으로 활용하기 위해서는, 탄소나노소재의 첨가에 의한 다양한 전자파차폐 메커니즘 간 상관관계를 이해하는 것이 중요하다.
본 논문에서는 표면저항을 이용한 차폐성능 및 다층박막의 광학설계 후, roll- to-roll DC 스퍼터링 공정을 이용하여 PET(Polyethylene terephtalate) 필름위에 투명 전도성 산화물 박막인 ITO와 금속을 다층박막 구조(Multilayer)로 균질하게 증착한 전파차폐필름을 1m 넓이로 제작하고 광투과 및 전파차폐특성을 조사하였다. 각 층의 면저항 및 두께에 따라서 전자파 차폐성능과 광투과도를 최적화 할 수 있도록 설계되었고, 그 조건에 따라 필름을 제작하였다. 제작된 전파차폐필름은 2-18GHz 대역에서 99.5%의 차폐성능을 나타내었으며, 400-700 nm에서의 전광선 투과율은 83.1%로 우수한 시인성과 전파차폐특성을 보유하였다.
다양한 복합재료의 평면 전자파 차폐효과를 플랜지형 동축선 측정치구를 사용하여 평가하였다. 이들 측정결과로부커 제품의 외장재로 사용할 다양한 차폐재료의 선택 우선순의를 결정할 수 있다. 전자파차폐기능 복합재료의 차페 성능은 재료에 포함된 급속분말이나 급속섬유의 종류와 함량에 크게 의존한며, 최적 함량의 결정과 최적 첨가재의 선택이 매우 중요함을 알았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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