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그래핀과 고분자 복합물질을 이용한 전자기파 흡수용 도료

전문가 제언: ○ 레이더에 의한 탐지를 회피하기 위해서는 입사파의 반사를 극소화 하여야 한다. 레이더 전자기파의 흡수는 군사적으로 아주 중요한 과제인 동시에 민간에게도 전자기파의 차단과 관련되어 많은 연구의 대상이 되고 있다. 특히 최근에는 항공기나 선박 등의 스텔스 기능은 물론 고성능 전자기기의 개발과 관련되어 이에 대한 연구가 선진 각국에서 경쟁적으로 이루어지고 있으며 특히 중국은 전투기의 스텔스 분야에서 가시적인 성과를 과시하고 있다.

○ 1952년에 미국의 Salisbury에 의하여 레이더 전자기파 흡수를 위한 dielectric Salisbury screen(DSS)이 발명된 이래로 이를 개선하기 위한 노력이 꾸준히 이어져 왔다. 그러나 DSS는 원리적으로 단일 주파수에서만 효율적 흡수가 가능하며 이를 극복하기 위해서는 아주 두꺼운 도료의 사용이 불가피하다. 특히 최근까지도 도료의 기본 물질이 페라이트 등 금속성 물질에 의존하고 있어 도료의 무게와 두께 문제는 아직까지도 난제로 남아 있다.

○ 최근에는 탄소 섬유 등 탄소 복합물질을 이용하여 전자기파를 흡수하거나 차단하기 위한 연구가 선진 각국은 물론 중국과 우리나라에서도 활발히 수행되고 있다. 본 연구에서는 레이더 흡수를 위한 특화 코팅 물질로서 다층 그래핀 마이크로시트를 이용하여 아주 얇은 DSS를 개발하는 연구를 성공적으로 수행하였다. 특히 그래핀에 대한 연구가 진척됨에 따라 그래핀의 제조 단가가 빠르게 낮아지고 있어 정밀기기는 물론 거대구조에도 그래핀을 이용한 코팅이 가능해지고 있다.

○ 특허청 보도자료(2014년 10월 20일)에 의하면 우리나라의 그래핀 특허누계가 4,255건으로 세계 1위를 차지하고 있으며, 특히 효성(주)이 전북에 탄소섬유클러스터를 조성하고 있어 그래핀을 포함한 탄소소재의 연구에 획기적 발전이 기대된다. 그러나 페인트나 코팅 산업계는 상대적으로 기술수준이 낙후되어 있어 탄소소재 및 그래핀을 이용한 고기능 페인트의 개발을 위해서는 국내 대기업 및 대학교가 보유하고 있는 원천기술을 페인트 업계와 공유 또는 협동하는 연구가 시급한 실정이다.

저자: A.G. D’Aloia, F. Marra, A. Tamburrano, G. De Bellis, M.S. Sarto
자료유형: 니즈학술정보