(서울=뉴스1) 김승준 기자 = 초경량 전자파 차폐·흡수용 '맥신' 기술이 개발되었다. 맥신은 저비용으로 생산 가능한 2차원 신소재다. 연구진은 이번 개발 결과가 향후 고집적 모바일 전자·통신 기기뿐 아니라 전자파 차폐 및 스텔스 등 국방 기술에도 활용 가능할 것으로 기대했다.
과학기술정보통신부와 한국과학기술연구원은 이번 연구성과가 국제 학술지 사이언스(Science)에 게재됐다고 24일 밝혔다.
한국과학기술연구원의 구종민 센터장, 고려대학교 KU-KIST 융합대학원의 김명기 교수 및 미국 드렉셀 대학교(Drexel University)의 유리 고고치(Yury Gogotsi) 교수 공동 연구팀이 기존 전자기파 간섭 문제를 개선할 수 있는 Ti3CN 맥신 전자파 흡수 소재를 개발하는 데 성공했다.
전통적인 전자파 차폐 기술은 보통 전기전도성이 우수한 금속 소재를 이용한다. 금속은 상대적 무겁고 고비용인 경우가 많으며, 불규칙한 표면에 코팅이 어렵다는 단점이 있다. 또한 전자파 반사 특성으로 인해 금속에서 반사된 유해 전자기파로 인한 2차 피해 문제도 있었다. 연구진은 2016년 티타늄과 탄소로 구성된 Ti3C2 맥신 소재의 전자파 차폐 기술을 개발해 이러한 문제점을 극복했다고 사이언스지에 보고한 바 있으나, 반사 유해 전자기파로 인한 2차 피해를 줄이기 위해 흡수특성 향상 기술이 필요했다.
이번 연구에서는 기존 맥신의 한계를 극복한 흡수특성이 극대화된 Ti3CN 맥신 나노소재 기술이 개발됐다. Ti3CN 맥신 소재 : 티탄늄과 탄소와 질소의 화합물로 1㎚ 두께의 판상 구조를 가지는 Ti3C2 맥신과 구조는 유사하나, 전기전도성은 Ti3C2 비해 낮다. 간단한 열처리를 통해 Ti3CN 맥신 필름의 메타구조 형성 메커니즘을 밝히고, 이를 통해 맥신의 유효 유전율 및 유효 투자율을 효율적으로 조절해 매우 얇은 필름 두께에서도 매우 우수한 전자기파 흡수 특성을 보인 것이다.
향후 실용화를 위해서는 나노소재의 대량 생산 시스템, 효율적인 부품 제조 기술, 장비 적용기술 등이 필요하다.
이번 연구는 과학기술정보통신부의 중견연구 사업 및 한국과학기술연구원 기관고유사업과 국토교통부 건설기술연구사업의 지원으로 이뤄졌다.
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