머리카락 두께 나노막로 'EMP' 막는다

[아시아경제 황준호 기자] 국내 연구진이 초경량 전자파 차폐 기능 소재를 개발했다. 머리카락 두께인 약 40 마이크로미터 크기의 막으로 116 dB 이상의 높은 전자파를 차폐할 수 있는 소재다. 스마트폰 등 일상생활은 물론, 스텔스 소재로 활용하거나 전자기펄스(EMP)를 막는 용도로도 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

구종민 한국과학기술연구원 센터장은 김명기 고려대 교수, 유리 고고치 미국 드렉셀대 교수 등은 기존 전자기파 간섭문제를 획기적으로 개선할 수 있는 Ti3CN 맥신 전자파 흡수 소재를 개발했다고 22일 밝혔다.

차세대 전자파 차폐 소재 개발

연구팀이 개발한 소재는 기존 차폐제에 비해 가격이 저렴하고, 가벼우며, 전자 통신 등 다양한 방면에 손쉽게 활용할 수 있다. 전자 통신 장치의 고도화 추세에 필요한 기능을 모두 갖춘 소재인 것이다.

연구팀은 지난 2016년 개발한 Ti3C2 맥신 소재의 전자파 차폐 기술을 한 단계 끌어 올려, 반사유해 전자기파로 인한 2차 피해도 줄일 수 있는 Ti3CN 맥신 소재를 개발했다. Ti3C2 맥신 소재는 티탄늄전이금속과 탄소의 화합물이며 2차원 평면구조로 구성됐다. Ti3CN 맥신 소재는 티탄늄과 탄소와 질소의 화합물로 1㎚ 두께의 판상 구조를 가진다.

연구팀은 간단한 열처리를 통해 Ti3CN 맥신 필름을 형성했다. 또 성능을 시험한 결과 머리카락 두께와 유사한 약 40마이크로미터 두께에서 116 dB 이상의 높은 전자파 차폐 성능을 보이는 것으로 나타났다.

EMP 차폐나 스텔스 소재로 활용 가능

구종민 물질구조제어연구센터장(책임연구원)

연구팀은 이 소재를 상용화 하기 위해 나노소재의 대량 생산 시스템, 효율적인 부품 제조 기술, 장비 적용기술 등의 협력연구체계 구축을 위한 종합적인 연구지원이 필요하다고 밝혔다.

연구팀 측은 "기존 소재 대비 초경량 전자파 차폐·흡수 소재 기술로서 고집적 모바일 전자통신 기기에 전자파 차폐소재, 흡수소재로 사용할 수 있다"라며 "EMP 차폐나 스텔스 소재로도 활용이 기대된다"고 밝혔다.

현재 연구팀은 고정형 전자파 방호구조물 건설기술에 참여하고 있으며, 이를 통해 전자파 차폐 콘크리트의 전자파 방호 성능을 증강시킬 수 있는 고성능 박막 차폐 도장재 응용기술을 개발할 계획이다.

한편 이번 연구 결과는 국제 학술지인 사이언스는 24일 실렸다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr