재료연, 세계 1등 기술로 '다중 대역 전자파 흡수차폐 복합소재 기술' 선정

연구팀이 개발한 전자파 흡수차폐 복합소재 개념도와 설계된 전도성 패턴. ⓒ한국재료연구원

한국재료연구원은 이상복 융·복합재료연구본부 박사 연구팀의 ‘다중 대역 전자파 흡수차폐 복합소재 기술’이 2024년 ‘세계 1등 기술’로 선정됐다고 16일 밝혔다.

‘세계 1등 기술’은 재료연이 보유하고 있는 세계 최고 수준의 기술 또는 세계 최초로 개발한 원천 기술을 의미한다.

세계 1등 기술 후보에 오르려면, 국외 또는 국내 특허를 등록하고, 관련 산업계 기술이전 또는 기술 활용 실적이 입증돼야 한다. 이후 총 네 차례의 심사를 거쳐 최종적으로 선정된다.

2024년 세계 1등 기술은 하나의 소재로 다양한 주파수 대역의 통신 전자파(5G/6G, WIFI, 자율주행 등)를 동시에 99% 이상 흡수할 수 있는 극박 필름 형태의 복합소재 기술이다. 0.5mm 이하의 두께로 3개의 다양한 주파수 대역에서 1% 이하의 낮은 전자파 반사율과 99% 이상의 높은 전자파 흡수율을 가진다는 점에서 세계 최고 수준의 기술임이 입증했다.

전자파 차폐소재는 전자부품 성능의 저하를 일으키는 전자파 간섭 문제를 예방하기 위해 필수적이다. 기존 소재는 전자파의 90% 이상을 반사해 전자파의 2차 간섭 문제를 발생시키거나, 특정 단일 주파수의 전자파만 흡수하는 한계가 있었다. 연구팀은 하나의 소재로 여러 주파수의 전자파를 동시에 흡수하는 기술을 개발해 2차 간섭 문제를 해결했다.

또 수천 회 이상 접었다 펴도 형태를 그대로 유지할 만큼, 얇고 유연한 형태는 물론 우수한 성능까지 갖춰 롤러블 폰이나 웨어러블 기기에도 활용 가능하다는 점이 특징이다.

본 기술은 페라이트 자성소재의 결정구조를 변화시켜 원하는 주파수를 선택적으로 흡수할 수 있는 원천 자성소재를 합성해 얇은 고분자 복합소재 필름으로 제작했다. 필름 후면에는 전도성 패턴을 삽입해 전자파의 진행을 제어했다. 전도성 패턴의 형상에 따라 원하는 주파수에서 전자파 반사를 극단적으로 낮출 수 있다. 최후면에는 고차폐성 탄소나노튜브 박막을 부착해 전자파 차폐 성능을 극대화했다.

이상복 책임연구원은 “본 기술은 전자파 간섭 문제를 해결할 수 있는 국산 기술로써 산업 현장에 곧바로 적용할 수 있는 수준”이라고 전했다.

한편, 세계 1등 기술은 2012년부터 추진됐으며, 현 기준 총 13개 기술이 선정됐다. 재료연은 세계 1등 기술 선정을 통해 도전적인 연구 문화를 조성하고, 창의적인 소재 원천기술 개발을 통해 미래성장산업 창출과 산업 경쟁력 강화에 기여하고 있다.