전 세계는 미래 차의 패러다임 변화를 통해 교통 정체, 물류 지연 등의 사회적 문제를 해결하기 위해 노력하고 있다. 이에 드론과 도심항공모빌리티(UAM) 등 새로운 미래 모빌리티 개발도 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 미래 모빌리티에 요구되는 필수적인 조건이 있다. 바로 ‘안전’이다. KTL 디지털산업본부에서는 사고를 예방하기 위한 ‘미래 모빌리티 동작 신뢰성 확보를 위한 고주파/고출력 전자파 솔루션 소재·부품 기술 개발’ 과제를 진행하고 있다.

전자파를 대비하는 새로운 소재

미래 모빌리티에 활용되는 부품들은 초고속 통신용 고주파/고출력 전자파를 다량으로 방출시킨다. 이로 인해 각종 기기들에 전자파 간섭에 의한 오작동이 일어나 안전사고가 발생할 수도 있다. 이에 미래 모빌리티 시장에서는 전기장치 부품에서 발생하는 불필요한 전자파에 대한 대비책을 요구하고 있다.

현재는 금속 재료를 이용하여 불필요한 전자파에 대한 대비를 하고 있지만 금속은 전반사 특성과 고중량, 불투명성, 형성 가공의 어려움 등의 단점을 가지고 있어 미래 모빌리티에 적용되기에는 부적합하다.

이러한 금속 재료의 단점을 보완하기 위해서는 새로운 첨단 소재가 필요하다. 이에 디지털산업본부는 새로운 첨단 소재에 맞는 전자파 성능 평가 기반이 필요하다고 판단하여 ‘미래 모빌리티 동작 신뢰성 확보를 위한 고주파/고출력 전자파 솔루션 소재·부품 기술 개발’ 과제를 시작했다.

융합연구로 새로운 미래성장동력을 꿈꾸다

‘미래 모빌리티 동작 신뢰성 확보를 위한 고주파/고출력 전자파 솔루션 소재·부품 기술 개발’ 과제는 지난 2022년부터 시작해 오는 2028년까지, 총 6년에 걸쳐 진행되는 융합연구사업이다. 융합연구사업은 국가·사회적 현안과 산업계 수요를 반영한 정부출연연구기관 중심의 융합연구를 추진하여 사회 문제 해결 및 미래성장동력 창출을 위한 사업으로, 이번 과제에는 KTL과 한국과학기술연구원(KIST), 한국생산기술연구원(KITECH)이 주관 연구개발 기관으로 선정되었다.

융합연구단은 총 3개의 세부로 이루어져 있다. 디지털산업본부는 3세부의 주관기관을 맡아 연구를 수행 중이다. 과제가 융합연구인 만큼 타 세부와의 교감이 중요하다. 디지털산업본부 송태승 본부장은 주관기관 연구 책임자로서 전문 용어, 연구 방식, 연구 성격 등을 고려한 연구 추진전략을 세우고 연구 방향이 최종 목표에 향할 수 있도록 역할을 다하고 있다.

이한희 주임연구원은 이번 과제의 총괄 책임기관인 KIST에 파견되어 1, 2세부의 연구원과 함께 융합연구를 수행하고 있다. 이한희 주임연구원은 “1, 2세부의 연구원들이 소재 및 중간재를 개발할 때 전자파적인 관점에서 접근할 수 있도록 도움을 드리는 가교 역할을 하고 있습니다. 또한, 개발될 첨단 소재에 전자파 특성을 평가할 수 있는 측정 시스템 및 알고리즘 등을 3D 전자파 시뮬레이션을 통해 검증하여 신뢰성 있는 측정 기반을 구축하는 업무를 수행하고 있습니다.”라고 말했다.

1세부는 새로운 첨단 소재를 개발하고, 2세부는 개발된 소재를 활용하기 위한 중간재를 만드는 연구를 수행한다. 3세부인 KTL 디지털산업본부는 1세부와 2세부에서 개발한 전자파 솔루션 소재와 중간재 및 전자파 솔루션이 적용된 모빌리티에 대한 고주파/고출력 특성을 평가한다는 것이 송태승 본부장의 설명이다. 첨단 소재의 물리적인 성질이 모두 다르기 때문에, 개발단계에서부터 전자파적인 성능을 고려해야하므로 소재와 전자파 분야가 초기부터 함께 머리를 맞댈 수밖에 없는 것이다.

새로운 시너지로 도약하는 “Beyond Korea No.1+”

송태승 본부장과 이한희 주임연구원은 이번 과제의 목표를 소재적인 관점과 전자파적인 관점으로 나누어 설명했다. 소재적인 관점에서는 전자파에 대한 제어가 가능한 소재를 만드는 것이 가장 큰 목적이다. 이런 소재가 실용화되기 위해서는 대량생산 시스템 구축 및 생산단가의 현실화가 중요하다. 이를 위해 대량생산 및 시스템 적용이 가능한 공정 확립과 연속생산 기술을 확보하는 것도 주목해야 할 지점이다.

전자파적인 관점에서의 큰 목적은 소재에 대한 전자파 특성을 평가하기 위한 성능평가 시스템과 성능평가법 개발이다. 또한 최고의 시험평가인증기관인 KTL은 국제적으로 신뢰성 있고 모두가 인정할 수 있는 성능평가 기반을 구축하고, 국제표준화를 통해 국내 기업들이 널리 사용할 수 있도록 하는 것을 목표로 삼고 있다.

2022년은 타 세부와 융합할 수 있는 방안을 찾는 데 집중한 해였다. 송태승 본부장은 2023년에는 실제적으로 개발된 소재에 대한 전자파 특성에 대한 초기 측정을 수행할 예정이라고 밝혔다. 이어 “L, S, C, X ,Ku, K, Ka 밴드에서 소재의 차폐율/흡수율 및 전기적 물성(유전율, 투자율, 전기전도도)을 측정하고 이를 적용한 미래 모빌리티에 대한 실증 평가도 수행할 계획입니다.”라고 덧붙였다.

다른 분야와의 융합연구는 생소한 연구 방식이지만 새롭고 강력한 시너지를 낼 수 있다. 소재에 대한 전자파 평가 분야의 경쟁력 강화에 기여하고, 도전적인 세부 목표들을 이루기 위해 더욱 완성도 높은 연구를 수행하겠다는 포부를 밝힌 송태승 본부장과 이한희 주임연구원. 이들이 이루어 낼 성과를 통해 “Beyond Korea No.1+”으로 도약할 KTL을 기대해 본다.

문의
디지털산업본부 송태승 본부장, tssong@ktl.re.kr, 031-500-0100
전파응용기술센터 이한희 주임연구원, hanhee@ktl.re.kr, 031-500-0147