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)
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.
전기 전자 부품을 기반으로 하는 통신장비, 컴퓨터, 이동 수단, 전산망, 군사용 장비 등 여러 산업 분야 및 사회기반시설에 있어 전자파 차폐의 필요성이 커지고 있다. 구조물의 전자파 차폐 방법은 차폐 콘크리트, 차폐 문, 차폐 창문과 같이 차폐성능을 가지고 있는 자재를 사용하여 시공하는 방법, 그리고 차폐성능이 없는 재료에 차폐 도료를 코팅하는 방법이 있다. 전자파 차폐 도료는 탄소나노튜브, 흑연, 카본 블랙, 탄소 섬유와 같은 전도성 물질을 사용하여 만들어지며, 일반적으로 사용되고 있는 수성도료에서 전자파 차폐 성능이 추가된 도료이다. 이 연구에서는 전자파 차폐 무기계 도료를 개발하기 위한 목적으로 전도성 흑연, 카본 블랙을 차폐원료로 사용한 도료의 차폐성능 및 부착성능을 평가하였다. 차폐 재료의 종류 및 사용량을 달리한 6개 배합에 대해 차폐성능과 부착강도를 평가하였다. 실험 결과, 전도성 흑연과 카본 블랙을 무게비 1:0.2로 혼합한 배합이 33.6 dB로 차폐성능이 가장 좋은 것으로 확인되었고, 부착성능은 전도성 흑연만 사용한 배합이 1.06 MPa로 가장 높은 것으로 확인되었다.
최근 미래 모빌리티 시장의 급격한 성장으로 자동차에 전장부품이 다량 탑재되면서 부품간 오작동을 최소화하기 위해 자동차 시장에서도 전자파 차폐에 대한 중요성이 커지고 있다. 이에 따라 전기전도성 고분자 복합소재(Conductive Polymer Composites, CPC)가 자동차용 차폐재로 각광받고 있으나, 산업에 일반적으로 요구되는 20 dB 이상의 전자파 차폐 성능 달성을 위해서는 고 함량의 전도성 필러 충진이 요구되므로 기계적 물성 향상, 원가 절감 측면에서 CPC의 전도성 필러 함량을 줄이기 위한 연구가 필수적이다. 본 논문에서는 이 중 필러 함량을 획기적으로 줄일 수 있는 Segregated structure 필러 네트워크 기반의 CPC를 제조하기 위한 공법들을 소개하고, 각 제조 공법 별 전자파 차폐 성능을 비교하고 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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