메타표면을 이용한 패치안테나의 소형화

전문가 제언

○ 메타물질은 자연계 물질의 유전율과 투자율이 음수가 되도록 인공적으로 전기적 특성을 변화시킨 물질이다. 최근 초고주파 대역에서 기존 도체와 유전체를 특정방법으로 배열하여 음의 유전율과 투자율을 갖는 메타물질을 구현하여 초고주파 통신, 의료영상, 광전자, 국방 등의 많은 분야의 응용이 예상된다.

 

○ 메타표면(metasurface)은 메타물질로 구성된 박막의 2차원 형상이다. 비교적 단순한 표면구조는 안테나로 응용 가능하며 전자파의 방사 저장 전송이 가능한 마이크로스트립 구조를 사용하여 패치의 공진주파수를 조종함으로서 안테나 소형화를 가능하게 한다.

 

○ 최근 메타표면의 국방분야 응용은 고해상 광학현미경과 스텔스기술에 집중되고 있다. 메타물질의 음의 굴절은 기존 빛의 회절한계를 확장하며 광학현미경에 메타물질 렌즈를 사용하면 200나노미터를 관찰하는 전자현미경 수준의 해상도 구현이 가능하다.

 

○ 메타표면을 사용한 전투기 잠수함 전차 등은 전자파 또는 음파가 표적물을 회피하게 함으로서 레이더와 소나로부터 탐지를 불가능하게 하는 완전한 스텔스기능을 제공하여 적에게 탐지되지 않아 은밀한 작전 수행이 가능하며 전투장비의 생존성이 크게 향상된다.

 

○ 미국은 최근 66 두께의 구리 테이프로 만든 메타표면 스크린을 개발하여 표적주변으로 파동을 우회시키는 스텔스기술에서 파동을 상쇄시켜 표적이 보이지 않게 하는 새로운 스텔스기술을 구현하였다.

 

○ 국내 메타표면 연구는 연세대(피탐감소기술 특화센터)와 이화여대(양자 메타물질센터)를 중심으로 기계연, KAIST, ETRI 등에서 수행하고 있으나 대부분 특정 기초기술 연구에 치중하고 있어 선진국에 비해 매우 열악한 실정이다. 응용분야의 다양성을 고려하면 향후 대규모 미래시장이 예측되므로 국가차원의 체계적인 연구투자가 필요한 시점이다.

저자

Hailiang L. Zhu, S. W. Cheung, T. I. Yuk

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2015

권(호)

57(9)

잡지명

Microwave and Optical Technology Letters

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

2050~2056

분석자

조*래

분석물

• 메타표면을 이용한 패치안테나 소형화.pdf [470,134 byte]

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