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링 공진기를 적용한 RFID시스템

전문가 제언: ○ 최근 RF와 마이크로파 분야에서 메타물질로 인공적 자장을 생성하여 요구주파수대역에서 음(－) 유전율과 투자율을 갖는 응용연구가 수행되고 있다. 또한 메타물질을 이용한 RF 및 마이크로파 부품, 의료영상 및 음향기기 등의 응용분야가 활발히 제시되고 있으며, 특히 Left handed 메타물질을 이용한 차세대 무선통신기술로 주목받고 있다.

○ 이 기술에서는 메타물질로 분리 원형 링 공진기(SRR : split ring resonator)를 구현하는 방법이 제시되었다. 메타물질을 이용한 RFID안테나는 유전율과 투자율의 조절이 가능하고 소형화/고성능화로 획기적인 안테나 이득을 구현할 수 있이 상용화 수준의 제품개발이 필요하다.

○ 국내 연구계는 메타물질과 관련한 FSS(Frequency Selective Surface) 및 AMC(Artificial Magnetic Conductor)에 대한 연구를 수행해 왔다. 이는 불필요한 전자파 신호의 감소와 안테나의 소형화에 응용이 가능하며, 특히 RFID 금속태그 안테나의 소형화 및 성능향상에 유용하게 적용할 수 있다. 최근 AMC를 이용한 안테나의 상용화가 진행되고 있으나, 실용특허보다 개념특허 위주의 개발이 주를 이루고 있어 실용기술 개발과 특허선점을 위한 연구가 요구된다.

○ 공진(Resonance)에 의한 협대역 문제 해결은 고역통과필터(HPF)가 필요하나, 파장대비 커패시터/인덕터의 소형화 한계(1/5 이하)로 인해 전자파 굴절 및 회절, 주파수 기생특성의 발현으로 메타물질로의 균일성 확보가 쉽지 않고 고유전율 및 투자율을 갖는 물질의 획득도 어렵다. 따라서 메타물질의 특성/구조/설계/제조기술/인공전자기 설계기술/고 유전 및 투자율 물질의 구현에 대한 기술개발 및 상용화가 필요하다.

○ 2010년 1월 국내 RFID수요자동향 조사발표자료(RFID/USN협회)에 의하면 88.3% 수요자가 도입계획이 없음을 밝혔고, 애로사항으로 도입자금부족 44.7%/도입효과 불확실성 39.8%/태그가격 부담 30.5%로 나타났다. 2010년 정부 정책은 민간 중심의 수요 창출과 적용확산을 주요 기조로 하고 있으나, 이 기술과 같은 통신시스템을 이용하여 집중자기장을 생성하는 RFID시스템의 개발에도 균형적 지속적 투자가 필요하다.

저자: DEKA PRODUCTS LIMITED PARTNERSHIP
자료유형: 특허정보