국내 연구진이 소음을 차단하기 위해 스튜디오에 설치된 흡음재와 비슷한 원리를 이용한 전자기파 흡수체를 개발했다.

연세대 신소재공학과 연구팀은 얇은 알루미늄을 여러 층으로 쌓아 전자기파를 반사시키지 않고 흡수시키는 기술을 개발했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘나노 레터스’ 최근호(1월 27일자)에 실렸다.

고성능 전자기기는 의도치 않게 주변기기에 전자기 간섭을 유발할 수 있다. 전자기파를 차단해 전자기 간섭을 막으려고 전기전도도가 높은 차폐재를 사용하지만 반사율도 높아 전자기파 재방사가 일어날 수 있다는 문제가 있다.

이 때문에 연구팀은 리튬과 전자기파를 잘 흡수하는 알루미늄으로 된 화합물을 이용해 2차원 알루미늄 박편을 제작하고 이를 크기에 따라 정렬시켰다. 이렇게 수많은 박편을 쌓아 수 십 마이크로미터(㎛) 두께 필름 형태의 무반사 흡수체를 만들었다. 연구팀은 흡수체 내 박편(계면)의 숫자가 증가할수록 반사율이 급격하게 감소한다는 것을 계산했다.

흡수체를 구성하는 알루미늄 나노 박편의 표면 사이 공간에서 다중내부반사가 일어나 전자기파를 효율적으로 흡수할 수 있었다. 실제로 전자기파 흡수체의 흡수 및 반사효율이 기존 전자기파 흡수·반사기술보다 1000배 이상 우수한 것으로 나타났다. 알루미늄 박편을 층상구조로 쌓아올리는 간단한 공정만으로도 5G 스마트폰, 사물인터넷(IoT), 레이더, 위성 등이 작동하는 주파수 대역인 기가헤르츠 주파수까지 흡수할 수 있다는 것이다.

심우영 연세대 교수는 “이번 기술은 전자기파를 잘 흡수하는 알루미늄을 아주 얇은 박편으로 만들어 흡수율은 유지하면서 반사율은 낮춘 흡수체를 개발하고 원리를 규명했다는데 의미가 크다”라며 “반도체 배터리를 포함한 전자정밀부품 산업과 헬스케어 분야, 국방 및 항공우주분야 등 다양한 산업분야에서 전자기파 차폐는 중요하게 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr