래희
GHz 용 전파흡수체 국내 처음 개발

하이패스용과 X-band용 전파흡수체 개발, 전자파 장애 방지에 ‘효과’ 기대
전자통신기기 등의 활성화로 GHz 대역 전자파 증가 추세, 흡수체의 산업화 필요

전파흡수체 전문 업체인 래희(대표 황민선)가 최근 국내 처음으로 GHz용 흡수체를 개발하여 관련업계의 주목을 받고 있다.
이 업체의 황민선 대표는 “지난 2005년 설립 후 GHz용 흡수체 개발에 매진한 결과 하이패스용과 X-band용 전파흡수체를 개발하는 데 성공했다”고 밝혔다.
GHz 대역의 전자파는 무선랜, 블루투스, 와이브로 등의 전자통신기기, 지상파 Digital 방송 및 ITS(Intelligent Transport 시스템; 지능형 교통정보 시스템)의 활성화로 인하여 최근 그 사용빈도가 기하급수적으로 증가하고 있는 추세다.(그림 1 참조)
하지만 1GHz 이상의 주파수 사용량이 증가함에 따라 전자파 장애 또한 급속하게 증가하고 있다. 따라서 각종 전자제품에서 발생하는 전자파를 주파수대역별로 구분하여 흡수함으로써 전자기기 상호간의 간섭을 최소화하여 장비의 정상적인 작동환경을 만들어 주어야 한다는 것이 관련 업계의 중론이다. 동시에 각종 자동화 및 산업 환경에서 적합한 전자파를 흡수하기 위해서도 GHz용 전파흡수체의 산업화가 필요하다는 요구에 따라 이번 개발이 이루어졌다고 래희의 황민선 대표는 밝히고 있다.
이번에 래희에서 개발한 하이패스(고속도로 통행료 자동징수 시스템: ETC 시스템)용 전파흡수체(모델명: UMC151)는 전파의 반사가 일어나는 요금소의 바닥, 요금소 기둥 및 지붕의 하단에 적용하여 오동작을 방지할 수 있는 제품이다.
기존의 자동요금징수 시스템에서는, 5.8GHz Antenna 근방 통신영역으로 진입하기 전, 요금소의 바닥(1), 기둥(2) 및 지붕하단(3)에서 전파가 반사되어 통신영역 외 통신을 일으키게 되는데(그림 2 참조) 이때 통신영역 외 통신에 의한 통신 에러가 발생한다. 건설교통부의 보도에 의하면, 하이패스(고속도로 통행료 자동징수 시스템: ETC 시스템) 오동작으로 인한 미징수가 15만 4844건, 1억 2000만원에 이른다고 한다. 건교부는 2011년 까지 현재의 통행료 징수 시스템의 50%를 하이패스로 대체할 계획이며 따라서 오동작에 의한 피해액은 기하급수적으로 증가할 것으로 예상된다. 전파흡수체 분야의 선진국인 일본에서는 이미 전국단위로 자동징수 시스템에 전파흡수체를 적용해오고 있다고 한다.
래희에서는 전파흡수체의 제작에 앞서 Computer Mode
ling을 통한 전파흡수체의 설계를 선행했다고 밝혔다.(그림 3 참조) 하이패스 주파수대(5.8GHz)에서 전파흡수능을 발현할 수 있는 물질의 선정에 있어 Computer Simulation은 ‘Try & Error’의 실패비용을 저감시킬 수 있는 기술이라는 것이 업체 측의 설명이다. 그림 3의 (a)는 흡수체의 두께와 주파수에 따른 전파흡수능을 3차원적으로 Simulation한 결과이며, (b)는 그 3차원 결과의 평면도이다. 이때 입사편파는 TM, 전자파의 입사각은 30°이었다. 래희에서는 이 같은 Simulation 결과를 활용하여 하이패스용 전파흡수체(UMC151)를 제작했다고 한다.
이번에 개발된 UMC 계열은, 4~8GHz 대역에서 3mm 이하의 두께로도 흡수능 40dB 이상을 구현할 수 있는 뛰어난 물질이며 특히 5.8GHz에서 40dB 이상의 흡수능은 대략 2.2mm 정도의 매우 얇은 두께로도 구현할 수 있는 특징을 갖고 있다고 한다.
황민선 대표는 “개발된 전파흡수체의 흡수성능을 NRL(Na
val Research Laboratory) Arch를 이용하여 측정한 결과 하이패스 주파수 영역(5.8GHz)에서 99.9% 이상의 입사파를 흡수하였으며 일본도로공사(Japan Highway)에서 규정한 하이패스용 전파흡수체의 입사각도별 사양(Type A 및 Type B)을 모두 만족시켰다”라고 설명했다.(그림 5 참조)
또한 “측정 결과 X-band용 UXC111 전파흡수체는 군용 Radar(~10GHz)용 및 위성통신(11.7GHz)용 전파흡수체로서의 능력을 십분 발휘할 수 있을 것으로 본다”고 덧붙였다.
한편 UMC151(하이패스용 전파흡수체) 및 UXC111(X-band용 전파흡수체)의 외형은 연성(Flexible)을 지닌 Sheet형으로 삼차원 형상의 어떤 제품이라도 적용이 매우 용이할 뿐 아니라 두께가 기존의 후막형 전파흡수체에 비해 매우 얇기 때문에 큰 치수 변형없이 각 해당 주파수 대역 제품에 부착될 수 있다는 특징을 갖고 있다.
 
래희, GHz 대역 전파흡수체 시장 선도할 것
황민선 대표는 끝으로 “와이브로, 블루투스, 와이어리스랜, RFID, WCDMA 및 지상파 Digital 방송 등과 같은 GHz 대역의 활용도가 점차 증대되고 있는 현재, 래희는 지난 2년간의 연구개발의 결과물인 재료정수 측정기술, 전파흡수능 해석기술 및 전파흡수능 측정기술을 바탕으로 GHz 대역 전파흡수체 시장을 선도하고자 한다”는 포부를 밝혔다.
문의 : 02-3282-7896
정리-박미선 기자

그림 1. 전자통신기기 및 고속도로교통 시스템(ITS) 관련 주파수
그림 2. 하이패스용 전파흡수체의 동작원리 (a)  (b)