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전자파 차폐

전자파를 차단하는 방법에는 두가지가 있지 않습니까? 전자파 차폐와 흡수, 그런데, 전자파 차폐는 reflection을 이용해서 되반사 되는 현상이 있는데, 왜 굳이 전자파 차폐제를 만들려고 하는걸까요? 그 되반사 현상이 다른 기기들 혹은 사람들에 미치는 영향은 없나요? 그렇게 되면, 전자파 흡수제를 개발하는게 여러모로 더 좋은것 아닐까요?
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답변 3
  • 답변

    이응신님의 답변

    글쎄요. 전자기파 차폐라는 큰 개념 아래 구체적인 수단으로 반사와 흡수라고 구분해야 하지 않을까요? 전자기파는 물체의 표면에 도달할 때 반사나 흡수가 일어나는데 금속인 경우 대부분 반사를 합니다. (표면이 잘 다듬어진 금속을 거울로 사용하는 경우) 반사를 하는 이유는 금속의 표면에 도달한 전자기파의 전기장이 자유전자를 가속시키고 자유전자가 가속하면서 입사파의 진동수와 같은 전자기파를 다시 방출하기 때문입니다. 따라서 금속에서는 전자기파가 속으로 전달되지 못합니다. 이런 성질을 이용해서 전자기파를 차폐할 수 있습니다. 즉, 전자기파가 차폐를 한 공간 안으로 도달하지 못하거나 차폐를 한 공간 내에서 바깥으로 전자기파가 나가지 못합니다. 왜 이렇게 하느냐는 보안 문제가 걸려있기 때문에 전자기파가 새어나오는 것을 막거나, 외부에서 전자기파가 들어가서 내부에 있는 정밀 측정장비에 오차를 주는 것을 막아야 하기 때문입니다. 현재 기술로 외부에서 컴퓨터의 CPU나 메모리를 작동하는 전자기파를 잡아서 컴퓨터에서 움직이는 정보를 알아내거나, 모니터의 표면에서 나오는 전자기파를 잡아내어 모니터에 나오는 내용을 그대로 재현할 수 있으므로 이런 것을 방지할 수 있습니다. 전자기파를 표면에서 반사시키지 않고 흡수를 시켜 전자기파를 차폐하는 목적은 상대방의 레이더에 잡히지 않기 위한 비행체에 응용하고 있습니다. 물론 스텔스 기능을 갖춘 자동차나 배도 해당됩니다. 비행기의 표면은 금속으로 되어 있으므로 전자기파가 반사하여 레이더쪽으로 가서 위치를 노출시키므로 비행기의 표면을 입사하는 전자기파를 여러 각도로 반사시켜 레이더를 쏜 위치로 가지 않게 하고 (그래서 스텔스 기능을 갖춘 비행기나 배는 민간항공기 처럼 표면을 매끈하게 하지 않고 각도를 주어 모가 난 다면체 처럼 만듭니다) 다른 방향으로 가도록 하거나... 표면에 특수 물질을 발라 전자기파를 흡수하게 만들어야 합니다. 단순히 반사를 잘 시키면 쏜 레이더쪽으로 전자기파가 가지 않더라도 다른 레이더 기지에서 볼 수 있으므로 전자기를 흡수하는 장치나 물질이 필요하겠지요. 전자기파가 물체 표면에서 일어나는 반사현상 때문에 다른 기기에 영향을 줄 수도 있지만 심각한 문제는 핸드폰의 기지국이나 중계기에서 일어납니다. 건물이나 자동차에서 반사하는 전자기파와 그냥 들어오는 전자기파가 중복되어 위상차 때문에 신호가 감소되거나 발진이 일어나서 통신이 되지 않는 경우입니다. 그러나 이런 현상도 요즈음은 편광현상을 이용해서 거의 다 해결하고 있습니다. >전자파를 차단하는 방법에는 두가지가 있지 않습니까? >전자파 차폐와 흡수, > >그런데, >전자파 차폐는 reflection을 이용해서 되반사 되는 현상이 있는데, >왜 굳이 전자파 차폐제를 만들려고 하는걸까요? > >그 되반사 현상이 다른 기기들 혹은 사람들에 미치는 영향은 없나요? > >그렇게 되면, 전자파 흡수제를 개발하는게 여러모로 더 좋은것 아닐까요?
    글쎄요. 전자기파 차폐라는 큰 개념 아래 구체적인 수단으로 반사와 흡수라고 구분해야 하지 않을까요? 전자기파는 물체의 표면에 도달할 때 반사나 흡수가 일어나는데 금속인 경우 대부분 반사를 합니다. (표면이 잘 다듬어진 금속을 거울로 사용하는 경우) 반사를 하는 이유는 금속의 표면에 도달한 전자기파의 전기장이 자유전자를 가속시키고 자유전자가 가속하면서 입사파의 진동수와 같은 전자기파를 다시 방출하기 때문입니다. 따라서 금속에서는 전자기파가 속으로 전달되지 못합니다. 이런 성질을 이용해서 전자기파를 차폐할 수 있습니다. 즉, 전자기파가 차폐를 한 공간 안으로 도달하지 못하거나 차폐를 한 공간 내에서 바깥으로 전자기파가 나가지 못합니다. 왜 이렇게 하느냐는 보안 문제가 걸려있기 때문에 전자기파가 새어나오는 것을 막거나, 외부에서 전자기파가 들어가서 내부에 있는 정밀 측정장비에 오차를 주는 것을 막아야 하기 때문입니다. 현재 기술로 외부에서 컴퓨터의 CPU나 메모리를 작동하는 전자기파를 잡아서 컴퓨터에서 움직이는 정보를 알아내거나, 모니터의 표면에서 나오는 전자기파를 잡아내어 모니터에 나오는 내용을 그대로 재현할 수 있으므로 이런 것을 방지할 수 있습니다. 전자기파를 표면에서 반사시키지 않고 흡수를 시켜 전자기파를 차폐하는 목적은 상대방의 레이더에 잡히지 않기 위한 비행체에 응용하고 있습니다. 물론 스텔스 기능을 갖춘 자동차나 배도 해당됩니다. 비행기의 표면은 금속으로 되어 있으므로 전자기파가 반사하여 레이더쪽으로 가서 위치를 노출시키므로 비행기의 표면을 입사하는 전자기파를 여러 각도로 반사시켜 레이더를 쏜 위치로 가지 않게 하고 (그래서 스텔스 기능을 갖춘 비행기나 배는 민간항공기 처럼 표면을 매끈하게 하지 않고 각도를 주어 모가 난 다면체 처럼 만듭니다) 다른 방향으로 가도록 하거나... 표면에 특수 물질을 발라 전자기파를 흡수하게 만들어야 합니다. 단순히 반사를 잘 시키면 쏜 레이더쪽으로 전자기파가 가지 않더라도 다른 레이더 기지에서 볼 수 있으므로 전자기를 흡수하는 장치나 물질이 필요하겠지요. 전자기파가 물체 표면에서 일어나는 반사현상 때문에 다른 기기에 영향을 줄 수도 있지만 심각한 문제는 핸드폰의 기지국이나 중계기에서 일어납니다. 건물이나 자동차에서 반사하는 전자기파와 그냥 들어오는 전자기파가 중복되어 위상차 때문에 신호가 감소되거나 발진이 일어나서 통신이 되지 않는 경우입니다. 그러나 이런 현상도 요즈음은 편광현상을 이용해서 거의 다 해결하고 있습니다. >전자파를 차단하는 방법에는 두가지가 있지 않습니까? >전자파 차폐와 흡수, > >그런데, >전자파 차폐는 reflection을 이용해서 되반사 되는 현상이 있는데, >왜 굳이 전자파 차폐제를 만들려고 하는걸까요? > >그 되반사 현상이 다른 기기들 혹은 사람들에 미치는 영향은 없나요? > >그렇게 되면, 전자파 흡수제를 개발하는게 여러모로 더 좋은것 아닐까요?
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  • 답변

    윤영민님의 답변

    앞서 좋은 답변주셨는데 질문자님이 궁금해하시는 내용에 조금이라도 도움이 될까 해서 추가해봅니다. 전자파를 흡수하고자 한다면, 앞서 답변주신 것처럼 난반사를 유도하는 방법이 있고, 또 하나는 전자파의 에너지를 흡수해서 열이나 더 작은 에너지파(말하자면 적외선이나 원적외선이 되겠지요)로 방출하는 방법입니다. 그런데 두가지 방법 모두 전자파차폐층의 투명도를 발현하기가 거의 불가능합니다. 난반사의 유도야 여러 각도로 반사를 일으키려고 하는 것이니까 물론 그렇고, 에너지를 흡수해서 더 작은 에너지로 방출하려고 해도 그 물질의 선정이나 두께측면에서 투명도를 담보하기가 매우 어렵습니다. 하지만 반사하는 경우는 반사층이 투명하지 않더라도 박막의 형태로 반사현상을 유도할 수 있고, 망(Mesh) 형태로 만들어서 투명도를 확보할 수도 있습니다. 실제 디스플레이제품에서 사용되는 차폐제품의 이 두가지 종류의 형태로 만들어집니다. 그리고 전자제품에서 발생하는 전자파를 제품으로 다시 반사하는 것은 특별히 슈퍼컴퓨터가 아닌 이상 큰 오작동만 막는다면 별 문제가 안되구요, 레이다를 (난)반사 시킬 때도 반사된 전자파가 공기층을 거쳐 퍼져나가므로 문제가 되지 않겠지요? 일반적인 내용들을 모아서 생각해 보았습니다. >전자파를 차단하는 방법에는 두가지가 있지 않습니까? >전자파 차폐와 흡수, > >그런데, >전자파 차폐는 reflection을 이용해서 되반사 되는 현상이 있는데, >왜 굳이 전자파 차폐제를 만들려고 하는걸까요? > >그 되반사 현상이 다른 기기들 혹은 사람들에 미치는 영향은 없나요? > >그렇게 되면, 전자파 흡수제를 개발하는게 여러모로 더 좋은것 아닐까요?
    앞서 좋은 답변주셨는데 질문자님이 궁금해하시는 내용에 조금이라도 도움이 될까 해서 추가해봅니다. 전자파를 흡수하고자 한다면, 앞서 답변주신 것처럼 난반사를 유도하는 방법이 있고, 또 하나는 전자파의 에너지를 흡수해서 열이나 더 작은 에너지파(말하자면 적외선이나 원적외선이 되겠지요)로 방출하는 방법입니다. 그런데 두가지 방법 모두 전자파차폐층의 투명도를 발현하기가 거의 불가능합니다. 난반사의 유도야 여러 각도로 반사를 일으키려고 하는 것이니까 물론 그렇고, 에너지를 흡수해서 더 작은 에너지로 방출하려고 해도 그 물질의 선정이나 두께측면에서 투명도를 담보하기가 매우 어렵습니다. 하지만 반사하는 경우는 반사층이 투명하지 않더라도 박막의 형태로 반사현상을 유도할 수 있고, 망(Mesh) 형태로 만들어서 투명도를 확보할 수도 있습니다. 실제 디스플레이제품에서 사용되는 차폐제품의 이 두가지 종류의 형태로 만들어집니다. 그리고 전자제품에서 발생하는 전자파를 제품으로 다시 반사하는 것은 특별히 슈퍼컴퓨터가 아닌 이상 큰 오작동만 막는다면 별 문제가 안되구요, 레이다를 (난)반사 시킬 때도 반사된 전자파가 공기층을 거쳐 퍼져나가므로 문제가 되지 않겠지요? 일반적인 내용들을 모아서 생각해 보았습니다. >전자파를 차단하는 방법에는 두가지가 있지 않습니까? >전자파 차폐와 흡수, > >그런데, >전자파 차폐는 reflection을 이용해서 되반사 되는 현상이 있는데, >왜 굳이 전자파 차폐제를 만들려고 하는걸까요? > >그 되반사 현상이 다른 기기들 혹은 사람들에 미치는 영향은 없나요? > >그렇게 되면, 전자파 흡수제를 개발하는게 여러모로 더 좋은것 아닐까요?
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    고상운님의 답변

    >전자파를 차단하는 방법에는 두가지가 있지 않습니까? >전자파 차폐와 흡수, > >그런데, >전자파 차폐는 reflection을 이용해서 되반사 되는 현상이 있는데, >왜 굳이 전자파 차폐제를 만들려고 하는걸까요? > >그 되반사 현상이 다른 기기들 혹은 사람들에 미치는 영향은 없나요? > >그렇게 되면, 전자파 흡수제를 개발하는게 여러모로 더 좋은것 아닐까요? 전자파 차폐- 일반적으로 전자파 차폐재는 전기전도성을 갖는 임피던스가 아주 낮은 재질이어야 합니다. 차폐라 하면 유입된 전자파가 차폐재에 부딪혀 대부분은 반사되고, 일부는 표면전류로 변환되어 표면을 흐르다가 열로서 소멸되거나 Ground(접지)로 bypass되는 것입니다. 차폐특성이 좋으려면 금속표면에 구멍이나 틈이 없는 것이 좋으며, 전기저항은 낮을수록 효과가 좋습니다. 그러나 구멍이 있더라도 구멍사이즈가 아주 작으면 구멍 사이즈 보나 작은 파장을 가진 고주파수만 빠져 나가기 때문에 낮은 주파수에서는 차폐효과를 발휘 합니다. 예를 들면, 전자렌지 앞쪽 문 안에 구멍 뚫린 철판이 있는 것도 전자렌지 사용주파수인 2.4GHz주파수가 파져나가지 않을 정도의 작은 구멍을 뚫어 놓은 것입니다. 전자파노이즈에는 자계노이즈와 전계노이즈가 있는데 우리가 흔히 알고 있는 일반적인 도전체(철판, 알루미늄호일, 동판등)는 전계노이즈 차폐용이고, 자계노이즈는 주파수가 낮고 파장이 길기 때문에 이러한 재질로는 차폐가 되지 않고 자성을 갖는 코발트, Ni합금등이 이용됩니다. 전자파 흡수-전자파를 차폐만 한다면 유입된 전자파가 반사되어 돌아와서 꺼꾸로 영향을 받을 수 있습니다. 이때 흡수체를 사용한다면 전자파가 흡수체에 유입이 되었을 경우 흡수체 재료는 유입된 전자파에 의하여 자속을 발생시키고 이 발생된 자속에 의하여 높은 임피던스(저항)가 발생하여 열로서 변환 시키는 것입니다. 즉 흡수체는 유입된 전자파를 반사시키지 않고 그 특성에 따라 일부는 투자손실, 우전손실, 도전손실등에 의하여 열로서 변환시키고 이를 흡수라 합니다, 이때 다 흡수되지 못한 전자파는 통과하게 되는 것입니다. 이렇게 통과되지는 전자파의 양을 줄이는 것이 흡수체의 특성을 좌우 하게 되는 것입니다. 이런 흡수체에 사용되는 재료들은 페라이트, 샌더스트, 니켈합금, 아몰퍼스등 여러가지가 있습니다.
    >전자파를 차단하는 방법에는 두가지가 있지 않습니까? >전자파 차폐와 흡수, > >그런데, >전자파 차폐는 reflection을 이용해서 되반사 되는 현상이 있는데, >왜 굳이 전자파 차폐제를 만들려고 하는걸까요? > >그 되반사 현상이 다른 기기들 혹은 사람들에 미치는 영향은 없나요? > >그렇게 되면, 전자파 흡수제를 개발하는게 여러모로 더 좋은것 아닐까요? 전자파 차폐- 일반적으로 전자파 차폐재는 전기전도성을 갖는 임피던스가 아주 낮은 재질이어야 합니다. 차폐라 하면 유입된 전자파가 차폐재에 부딪혀 대부분은 반사되고, 일부는 표면전류로 변환되어 표면을 흐르다가 열로서 소멸되거나 Ground(접지)로 bypass되는 것입니다. 차폐특성이 좋으려면 금속표면에 구멍이나 틈이 없는 것이 좋으며, 전기저항은 낮을수록 효과가 좋습니다. 그러나 구멍이 있더라도 구멍사이즈가 아주 작으면 구멍 사이즈 보나 작은 파장을 가진 고주파수만 빠져 나가기 때문에 낮은 주파수에서는 차폐효과를 발휘 합니다. 예를 들면, 전자렌지 앞쪽 문 안에 구멍 뚫린 철판이 있는 것도 전자렌지 사용주파수인 2.4GHz주파수가 파져나가지 않을 정도의 작은 구멍을 뚫어 놓은 것입니다. 전자파노이즈에는 자계노이즈와 전계노이즈가 있는데 우리가 흔히 알고 있는 일반적인 도전체(철판, 알루미늄호일, 동판등)는 전계노이즈 차폐용이고, 자계노이즈는 주파수가 낮고 파장이 길기 때문에 이러한 재질로는 차폐가 되지 않고 자성을 갖는 코발트, Ni합금등이 이용됩니다. 전자파 흡수-전자파를 차폐만 한다면 유입된 전자파가 반사되어 돌아와서 꺼꾸로 영향을 받을 수 있습니다. 이때 흡수체를 사용한다면 전자파가 흡수체에 유입이 되었을 경우 흡수체 재료는 유입된 전자파에 의하여 자속을 발생시키고 이 발생된 자속에 의하여 높은 임피던스(저항)가 발생하여 열로서 변환 시키는 것입니다. 즉 흡수체는 유입된 전자파를 반사시키지 않고 그 특성에 따라 일부는 투자손실, 우전손실, 도전손실등에 의하여 열로서 변환시키고 이를 흡수라 합니다, 이때 다 흡수되지 못한 전자파는 통과하게 되는 것입니다. 이렇게 통과되지는 전자파의 양을 줄이는 것이 흡수체의 특성을 좌우 하게 되는 것입니다. 이런 흡수체에 사용되는 재료들은 페라이트, 샌더스트, 니켈합금, 아몰퍼스등 여러가지가 있습니다.
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