차세대 통신과 미래 모빌리티 산업 확산으로 전자기기 간 간섭을 차단하는 전자파 차폐 기술의 중요성이 커지는 가운데, 국내 연구진이 재활용이 가능한 친환경 전자파 차폐 소재를 개발했다.
경희대학교는 이제욱 신소재공학과 교수 연구팀이 한국과학기술연구원(KIST) 전자파솔루션융합연구단 김태완 박사와 공동 연구를 통해 적은 양의 전도성 소재만으로 높은 전자파 차폐 성능을 구현하면서, 사용 후 재활용까지 가능한 전자파 차폐 소재를 개발했다고 5일 밝혔다.
전자파 차폐(EMI Shielding)는 5세대(5G)·6G 통신, 전기차, 자율주행차, 드론 등 첨단산업에서 기기 오작동을 방지하고, 성능을 안정적으로 유지하는 핵심 기술이다.
그러나 기존 차폐 소재는 값비싼 전도성 물질을 다량 사용해야 하고 재활용이 어려워 폐기물 문제를 안고 있었다.
연구팀은 양전하를 띠는 고분자 입자 표면을 음전하를 가진 2차원 나노 소재인 맥신(MXene)으로 감싸는 구조를 설계했다. 이를 열로 압착해 필름 형태로 만들면 맥신이 입자 사이 경계면에 집중적으로 배치되는 구조가 형성돼 극히 적은 양으로도 높은 전기 전도성과 전자파 차폐 성능을 확보할 수 있다.
특히 전자파를 반사하는 기존 방식과 달리, 유해 전자파를 흡수해 줄이는 특성을 보여 전자기기 간 간섭을 효과적으로 완화할 수 있을 것으로 기대된다.
사용한 고분자는 특정 조건에서 다시 단량체로 분해할 수 있어, 사용 후 원재료를 회수·재사용하는 자원순환형 재활용 시스템 구현도 가능하다.
이제욱 교수는 “전자파 차폐 성능과 환경 문제를 동시에 해결할 수 있는 기술”이라며 “미래 모빌리티와 전자 산업이 직면한 폐기물 문제 해결에도 기여할 수 있을 것”이라고 말했다. 김태완 박사는 “극소량의 나노 소재로 고성능을 구현하고 이를 다시 사용할 수 있다는 점은 자원순환 시대에 중요한 경쟁력이 될 것”이라고 밝혔다.
이번 연구 성과는 복합재료 분야 국제 학술지 'Advanced Composites and Hybrid Materials' 최신 호에 게재됐다.
용인=김동성 기자 estar@etnews.com
