An Experimental Study to Secure Electromagnetic Pulse Shielding Performance of Concrete Coated by an Arc Metal Spraying Process

아크 금속 용사 공법에 의해 코팅된 콘크리트의 전자기파 차폐 성능 확보를 위한 실험적 연구

In this study, an electromagnetic pulse shielding effect was obtained by applying the arc metal spraying method to the ordinary concrete. For this study, to evaluate the electrical properties in the thickness of the metal sprayed coating, 8 types of metals(Cu, CuAl, CuNi, CuZn, Al, Zn, ZnAl, AlMg) were sprayed as coatings with a thickness of 100, 200 and 500㎛. The electrical conductivity on the surface was measured with a 4-pin probe, and an electromagnetic wave shielding effect test was performed according to KS. Based on the test results, 200 ㎛ was proposed as an optimal metal coating thickness for electromagnetic pulse shielding, and it was thermally sprayed on a 300×300×100mm concrete specimen to analyze the electromagnetic wave shielding performance. However, in the area of adhesion strength, the maximum was 1.11MPa, which was found to be less than 74% of the target performance.

본 연구에서는 기존의 전자기파 차폐 성능이 없는 콘크리트를 대상으로 아크 금속용사 공법을 적용하여 전자기파 차폐성능을 확보하고자 한다. 이를 위해 금속 코팅의 두께에 전기적 특성을 평가하기 위해서 8 종류의(Cu, CuAl, CuNi, CuZn, Al, Zn, ZnAl, AlMg) 금속들을 두께 100, 200 및 500㎛의 금속 코팅으로 제작하여 4pin-probe로 표면에서의 전기전도도를 측정하였고, KS C 0304에 의거하여 전자기파 차폐 성능 시험을 실시하였다. 금속 코팅 시험 결과를 토대로 전자기파 차폐를 위한 최적의 금속 코팅 두께 200㎛를 제안하였으며, 이를 300×300×100mm 콘크리트 시험체에 용사하여 전자기파 차폐 성능을 분석한 결과 목표 성능 1GHz에서 80dB의 전자기파 차폐 성능이 확보됨을 확인하였다. 하지만 부착 강도의 경우 최대 1.11MPa로 목표 성능 대비 74% 이하로 확인되어 추후 콘크리트 표면에 미세한 요철을 형성하여 부착 성능을 향상시키는 연구가 필요할 것으로 판단된다.