연구팀이 개발한 복합소재 필름 [사진 출처=한국재료연구원]

5G 통신 주파수 사용환경에서 2차 간섭 문제를 해결할 수 있는 복합소재 필름이 개발됐다. 이번에 개발된 필름은 5G 통신이 활용되는 스마트폰이나 자율주행차용 레이더, 저궤도 통신위성 안테나 등 분야에 활용될 것으로 예상된다.

한국재료연구원은 기능복합재료연구실 이상복·박병진 박사 연구팀이 5G통신용 전자파를 반사하지 않고 90% 이상 흡수하는 복합소재 필름을 세계 최초로 개발했다고 8일 밝혔다. 이번 연구는 재료화학저널 A에 지난달 28일 게재됐다.

5G 대역을 흡수·차폐할 수 있는 소재는 고차원의 설계기술이 요구된다. 상용화에 성공한 회사는 세계적으로도 2~3곳에 불과하다. 이번 기술개발이 향후 수입대체효과는 물론, 해외로의 수출로 이어질 것으로 전망되는 이유다.

재료연은 "다수의 기업과 흡수 차폐 소재 양산화 기술에 대한 기술 이전을 논의하고 있다"고 밝혔다. 이어 "개발 소재의 자율주행차용 레이더 적용 방안에 대해 추가 연구를 진행 중"이라고 덧붙였다.

전자부품에서 발생하는 전자파 노이즈는 다른 전자부품에 간섭을 일으켜 성능을 저하시킨다. 때문에 차폐 소재를 이용해 이를 막는 과정이 필요하다. 기존 차폐 소재는 전자파를 90% 이상 반사시키는 방식으로 차폐해 실제 흡수율은 10%가 채 안 된다. 특히 5G 통신의 경우, 주파수가 높아 2차간섭 문제로 전자파를 흡수·제거할 수 있는 차폐 소재가 요구된다.

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연구팀은 5G통신 주파수에서 우수한 흡수성능을 보이는 자성소재와 고분자를 혼합한 복합소재 필름에 전도성 섬유를 그리드 형태로 재봉해 소재를 만들었다. 반사율은 1% 이하, 흡수율은 90% 이상으로 나타났다. 또 얇고 유연한 특성으로 10회 이상 구기거나 접었다 펴도 성능의 저하가 나타나지 않았다.

연구팀은 "전도성 그리드를 활용해 전자파의 반사 없이 전자파 대부분을 흡수하는 극박 소재 개념을 새로 제시했다는 의미"라고 설명했다. 이어 "이 기술이 자율주행차 레이더 등에 적용될 경우 자율주행의 신뢰성을 크게 높일 수 있을 것으로 기대된다"고 전했다.

[정희영 기자]

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