▲ 이차원 알루미늄 층상구조체를 이용한 전자기파 무반사 흡수체
설계된 무반사 흡수체 표면에 전자기파가 입사되는 경우, 다중내부반사 메커니즘에 의해 대부분의 에너지는 흡수되어 소멸되도록 만든 전자기파 무반사 흡수체를 만들었다.
연세대 신소재공학과 제공
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
한국연구재단(이사장 노정혜)은 심우영 연세대 신소재공학과 교수 연구팀이 층상구조의 이차원 알루미늄을 제작하고, 이를 이용한 전자기파 무반사 흡수체를 개발했다고 1일 밝혔다.
고성능 전자기기는 의도치 않게 주변기기에 전자기간섭(Electromagnetic Inteference)을 유발할 수 있어, 금속처럼 전기전도도가 높은 차폐재를 이용해 전자기파를 차단한다.
다만 금속은 차폐율이 높은 만큼 반사율도 높아 전자기파 재방사가 일어날 수 있다는 아쉬움이 있었다.
연구팀은 전자기파를 잘 흡수하는 알루미늄을 리튬과 알루미늄으로 된 화합물을 이용해 이차원 알루미늄으로 제작했다. 그 뒤 크기에 따라 정렬해 많은 계면을 가진 수십 마이크로미터(μm) 두께 필름 형태의 무반사 흡수체를 설계했다.
그 결과 연구팀은 흡수율은 유지하면서 반사율은 낮춘 새로운 흡수체 원리를 규명했다. 흡수체를 구성하는 알루미늄 나노플레이크(나노미터 두께의 알루미늄 박편) 표면 사이 공간에서 다중내부반사가 일어나 전자기파를 효율적으로 흡수하고, 흡수체 내 계면 수가 증가할수록 반사율이 급격하게 감소함을 계산을 통해 알아낸 것이다. 실제 제안한 전자기파 흡수체의 흡수·반사 효율 비율이 기존 경향성 대비 1000배 이상 높게 나타났다.
연구팀은 기존 공진(resonance)형 흡수체 한계인 복잡한 공정과 차단 가능한 주파수 한계를 에칭기법으로 제작한 필름으로 극복했다. 또 알루미늄 층상구조를 이용하는 비교적 간단한 공정으로 기가헤르츠(G㎐) 대역을 포함한 보다 넓은 영역에서 작동하는 흡수체를 제안했다는 데 의의가 있다.
과학기술정보통신부·한국연구재단이 추진하는 중견연구사업 지원으로 수행된 이번 연구 성과는 나노과학 분야 국제학술지 '나노 레터스(Nano Letters)'에 지난달 27일 게재됐다.
놀라운 발견
휴우~ 오늘은 유달리 바쁜 하루였어요.
새벽부터 인터넷교육 받으랴... 신랑 아침밥 준비하고 같이 사무실 가서 볼 일 보랴...
일명 전자파 차단용 '방파조끼'를 개발하고..사진찍고 실험해 보고...ㅎㅎ(나름 놀라운 발견에 신났슴^^)
그러다 허둥지둥 점심밥 챙겨주고...차량 수리하고...침 맞으러 갔다가...해질녘에 돌아와서 또 밥차리고 ..
휴우~~~~이제야 숨돌릴만 하여 컴 앞에 앉아 포스트를 써봅니다
.
자아~ 그럼 제 블로그를 찾아주신 분들께 저만의 특허품 컴퓨터 전자파 차단 방파조끼 개발법을 알려 드릴테니
함께 만들어사용해 보시구요~
사용후기는 덧글로 꼭 남겨주시는 센스 ~ 아시죠?
재료: 귤상자 자른것(가로,세로 중 자기 몸 사이즈에 맞게), 박스 테이프(또는, 스카치 테이프),가위,고무줄이나 끈, 쿠킹호일
방법1. 귤상자를 펼쳐서 내 몸 사이즈에 맞게 자른다. 이때 3단계 접은 선이 함께 하도록 자릅니다.
2. 쿠킹호일을 판자 크기에 맞게 잘라 감싸줍니다. 이때 주의할 점은 판자의 접힌 선의 바깥쪽에 호일을 댑니다.
3. 호일의 겹쳐진 부분을 스카치 테잎으로 붙여줍니다. 반대쪽은 박스테잎으로 가장자리 선을 따라 붙여줍니다.
(판자 전체를 감싸지 않고 앞부분만 호일을 대도 무관함)
4. 완성된 호일판의 양쪽에 송곳이나 드라이버로 양 팔을 끼울수 있는 적당한 간격으로 구멍을 뚫어 줍니다.
5. 구멍의 바깥쪽에(앞판이 될곳) 매듭을 짓고 안쪽 판에(가슴에 닿을 곳) 고무줄이 늘어지도록 합니다.
이때 고무줄이나 끈의 길이는 팔을 어깨에 걸었을때에 자연스럽게 겨드랑이에 걸쳐지도록 조절합니다.
6.
완성된 방파조끼로 가슴을 감싸듯이 양팔을 벌려 어깨에 걸어봅니다. 자연스럽게 겨드랑이 밑에 끼어지면 성공!
7. 자아~그럼 다 완성된 방패조끼를 입고 컴퓨터 앞에 앉아 볼까요? 참! 여기서 또하나 필요한 것은!!!
쿠킹호일을 적당한 크기(방석 사이즈)로 잘라 의자 방석 위에 깔고 앉는것도 매우 중요한 일명 방파 방석! 이란걸 명심할것!!!
어때요? 잘 만들어 졌지요?^^ 기분좋은데 팁으로 조끼랑 방석이랑 또 한가지 세트 품목도 알려드릴까요?
일명 발싸개 또는 발판용품 인데요 적당한 크기의 호일을 잘라 발아래 깔거나 신발처럼 신는 것을 말하죠.
뭐라구요? 이걸 믿을 수가 있냐구요?
저런저런... 이래봐도 네이버 지식인 검색과 네이버 백과를 검토하고 실험으로 인증된 저만의 발명품이라고요~
자아~그럼 지식 탐구로 확증하는 시간을 갖겠습니다.
■ 자연방사선/ 인공방사선 방사선은 자연 방사선과 인공 방사선으로 나눌 수 있는데, 자연방사선은 땅속의 광물질, 우주, 음식물로부터, 우리의 몸 속으로부터 발생된다. 자연 방사선은 방사선을 내는 물질인 우라늄의 매장량이 많고 적음과 해발 고도의 차이등에 따라 지역별로 차이가 있다.
인공방사선은 인위적인 행위에 의해 발생되는 방사선을 말하는데, 병원에서 검사에 쓰이는 진단방사선과 치료에 쓰이는 치료방사선, 공항에서 쓰이는 보안 검색장치, TV등과 같은 전자제품에서 발생되는 방사선, 원자력발전소 같은 곳에서 발생되는 방사선 등을 인공방사선이라고 부른다.
■ 알파(α)선, 베타(β)선, 감마(γ)선
방사선은 물질을 투과하는 투과력에 따라 알파(α)선, 베타(β)선, 감마(γ)선으로 나눌 수 있다.
α선의 본체는 헬륨의 원자핵으로, 에너지는 강하나 무겁기 때문에 이동거리가 짧고 종이 한장으로도 차폐가 가능하다.
본체가 전자인 β선은 α선보다 약 500배 정도 투과력이 크며, 알루미늄으로 차단이 가능하다.
γ선은 방사성 물질이 알파선이나 베타선을 내고 붕괴한 뒤 안정된 에너지 상태로 돌아올 때 방출되며 투과력이 가장 크다. γ선은 파장이 짧은 전자파로서 방사선 중에서도 매우 높은 에너지를 가지며 투과력이 가장 강하다.
질문 -> 알루미늄 호일 (은박지) 가 전자파 차단에 효과가 있을까요 ?
전기가 통하는 도체가 전자파 차단에 효과가 있다고 하더군요 ?
해서 부엌에서 쓰는 알루미늄 호일(일명 은박지)을
전자파 차단에 써보려고 하는데요..
책상밑에 콘센트와 전선뭉치가 하도 많아서 은박지로 좀 가리거나 둘러싸보려구요.
이렇게 전선들을 은박지로 쌓면 전자파 차단이 될까요 ?
( 알루미늄 호일이 도체 맞나요 근데? )
답 -> 알루미늄 호일은 도체가 맞습니다.
알루미늄은 금속이고 전기를 잘 통하죠. 알루미늄을 전선대신 연결해 보시면
당장 알 수 있죠.
단 건전지를 사용하는 저압제품에서 해보세요. 가정용 전원은 고압이니 잘못하면 감전되니까요.
호일로 감싸는 것만으로는 제대로 차단되지 않습니다.
반드시 접지를 해야죠. 접지부가 없다고 땅 깊이 파고 전선을 뭍을 수는 없으니
수도관 같은곳에 전선을 연결하고 그 전선을 감싼 알루미늄 호일에 연결하면
됩니다.
이와 같이 처리한 알루미늄호일 내부의 내부 전자파를 오실로스코프로 관측하면 큰 차이가 나는 것을 집접 목격할 수가 있어요.
특별한 센서 없이도 가는전선을 안테나 삼아 오실로스코프 프루브와 연결해도 전자파가 나타 답니다. 단 스코프의 측정 가능한 주파수내에서 겠죠.
오실로스코프 프루브에 아무것도 연결하지 않아도 일반 가정용 교류
전자파가 잡히거든요. 손으로 프르브 잡아도 사람 몸타고 들어오는 가정용 주파수가 잡혀요.
전자가파가 그리 주변에 많지만 가정용 전원 주파수는 특별히 위험하지는 않으니 다해이죠.
일반전기제품도 기판에서 그라운드를 금속 케이스를 연결하고 금속케이스를 접지하면 내부에 전자파 교란이 현저히 감소하여 좋은영향을 준답니다.
단지 전해지는 지식이 아니라 오실로스코프로 직접 측정을 하게 되면 현저한 차이를 관측할 수 있습니다.
금속판을 연결하여 접지하면 현격히 차단되고
은행나뭇잎 분말 등을 처리한 칠을 해도 줄어드는 경우를 관측한 적도
있어요.
번거롭게 접지를 하지 않아도 1/2 ~ 1/3 정도로 차단되는 것을 잡은 적이 있죠.
제 간단한 실험에서는 금속판과 접지를 이용한 방법은 거의 0에 가까운 값으로 차단되더라구요.
가우스미터 등으로 측정하는방법도 있구요.
차단율은 전자파 종류(주파수)나 접지 등의 연결이나 환경에 따라 차이가 나타날 것으로 사려됩니다.
측정기기 전자파를 받는 대상 차단 금속이 모두 접지와 같이 연결될 때 차단 효과는 극대화 되고 제대로 나타나죠.
감안할 것은 사람의 경우는 몸이 도체가 아니라 접지된 부분과 가까울 수록 차단 효과가 크게 나타나겠죠.
사람이라면 알루미늄 호일 옷을 해 입으면 효과 극대화 겠죠^^
- 참고: 네이버 지식백과,지식인 -
이해가 되시나요?
제가 직접 입고 컴 작업을 해보니 놀랍게도 안입었을때랑은 전혀 다른 컨디션을 느꼈습니다.
평소 한시간이면 지쳤을 제가 지금 3시간째 컴퓨터 앞에 앚아 작업을 해도 전혀 피곤하지 않다는 사실!
정말 놀랍죠?
그래서 이 기쁜 소식을 얼른 전해드리려구 이렇게 말이 많습니당~
마지막으로..
약 2년전인가 잘 아는 한의사님이 제가 컴퓨터 작업을 하고나면 기운이 다 떨어져 너무 피곤하다고 하니까
알려주신 건데요... 맨 몸으로 컴 작업을 할땐 전자파가 몸속으로 들어와 기운을 뺏어가지만,
호일은 알루미늄이라 투과성이 있기때문에 깔고 앉거나 발밑에 깔아두거나 혹은 가슴에 옷처럼 입으면
몸을 통과하여 전자파가 해를 끼치지 않고 그냥 빠져 나간다더군요.
세상에 파는 전자파 차단복이나 전자파 차단용 안경등도 있지만 가격이 만만치가 않아서리....
이렇게 집에서 만들어 사용해 보는 것도 아주 좋은 생각인것 같아서요~
전쟁에 나가려면 갑옷을 입듯이 모든 이웃님들 인터넷 전쟁에서 전자파의 해를 물리치도록 ~