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.
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.
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)
ATM 교환기에 사용되는 하이브리드 IC에 대해 냉각성능과 전자파 차폐성능을 실 험과 수치해석에 의해 분석하였다. 하이브리드 IC 상부에 전자파 차폐를 위해 부착하는 덮 게의 형상에 따라 냉각공기 유속 0.5~0.4m/sec 조건에서 냉각실험을 하였고 냉각 해석 코 드인 Flotherm으로 컴퓨터 시뮬레이션하여 비교하였다. 그리고 각 덮게의 형상에 따라 30MHz ~1GHz 대혁에 걸쳐 전자파 차폐 실험을 하엿다. 실험결과 냉각 특성의 실험과 수 치해석 결과 잘 일치하였으며 공기 유속을 1.0m/sec 이상으로 유지시키면 덮개 형상에 무관 하게 열적으로 안저하였다. 30~700MHz 영역에서는 덮게로 인한 전자파 차폐효과가 뚜렷하 였으나 700MHz 이후의 대역에서는 접지와 접속되는 리이드의 임피던스 증가로 인하여 차 폐효과가 감소하였다.
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.
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.
EMI 차폐재를 이용하여 전자파 장해를 극복하는 방법에는 금속판을 이용하는 방법과 플라스틱 표면에 전도층을 형성하는 방법, 전도성 충진제를 플라스틱에 혼입하는 방법이 대표적으로 사용되고 있으나 각각의 방법마다 장단점이 존재하기 때문에 많은 연구들의 목적은 전자 기기 본체의 무게를 증가시키지 않고 최대한 전자파 차폐 효율을 높이는 물질 개발에 목적을 두고 있다. 이러한 목적을 위하여 본 연구에서는 비중이 낮고 판상형인 운모 분체 펴면 위에 무전해 니켈 도금을 시행하므로써 전도성을 지니는 금속화운모를 제조하여, 이를 EMI차폐용 분체로서 사용하였다. 또한 이 EMI 차폐용 분체의 특성을 고찰 하였다. 미분체 운모 표면에 무전해 니켈막 금속화운모 미분체를 도료화하여 전자파 차폐 효과를 측정한 결과 최고 63dB를 나타내었다. 이 값은 구리 금속판을 이용한 전자파 차폐의 90dB에는 못 미치지만, 도포 횟수를 6회 이상 시행했을 경우 전자파 차폐 효과가 약 10dB 정도가 증가함을 알 수 있었고, 넓은 범위의 전자파 차폐 효과를 거둘 수 있는 특징이 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.
본 논문에서는 IEC 61000-2-9의 HEMP 파형이 무한 도체평판의 개구에 입사할 때, 개구로 침투하는 침투 전자파의 전계 차폐효과를 검토하기 위해 개구면 전계분포에 관한 적분 방정식을 유도하고, 그 해를 모멘트 법으로 구하여 전계 차폐효과를 계산하였다. 도체평판 개구의 길이와 폭의 변화에 따른 차폐효과를 검토한 결과, 개구의 폭이 0.4 ~ 0.45${\lambda}$ 부근에서 전계 차폐효과가 급격히 나빠짐을 확인할 수 있었다. 또한 IEC 61000-2-9와 Bell Labs의 HEMP 입사 파형에 대한 침투 전자파의 크기는 서로 다르지만 전계 차폐효과의 주파수 특성은 양자가 같아짐을 확인할 수 있었다.
최근 국내에서 전자파 내성에 대한 규제실시로 전자파 차폐 기술에 대한 인식이 높아지고 있으며, 특히 시스템 레벨의 전자파 차폐효과에 대한 관심이 크게 고조되고 있다. 그러나 전자/통신기기에 대한 전자파 장해현상 문제를 제품 개발 기간 내에 완전하게 해결하기란 이론만큼 쉽지 않으며, 전자파 장해는 반복적인 설계 수정 및 디버깅 작업으로 밖에 해결할 수 없는 골치 아픈 문제로 생각되고 있다.(중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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