KR101640783B1 - 탈부착 가능한 전자기파 흡수 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 필름층과, 상기 필름층의 어느 일면 상에 형성되며 전자기파를 흡수 가능하도록 이루어지는 패턴층, 및 대상물에 상기 전자기파의 흡수 능력을 선택적으로 부여하도록, 일면은 상기 필름층과 상기 패턴층 중 적어도 하나와 접착 및 접착 후 분리 가능하도록 이루어지며 타면은 상기 대상물과 접착 및 접착 후 분리 가능하도록 이루어지는 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기파 흡수 구조체를 제공한다.

Description

탈부착 가능한 전자기파 흡수 구조체{ATTACHABLE ELECTROMAGNETIC WAVE ABSORBING STRUCTURE}

본 발명은 대상물에 탈부착이 가능한 전자기파 흡수 구조체에 관한 것이다.

불필요한 전자기파를 흡수 또는 차단하기 위하여 다양한 전자기파 흡수재료 및 흡수구조들이 존재하고 있으며, 전자기파 흡수체를 구성하는 재료들에는 유전재료, 도전재료 등이 있다. 그러나 이러한 전자기파 흡수체는 항공기와 같은 적용 대상물의 설계 단계에서부터 적용이 고려되어야 하며, 기 제작되어 있는 기체에 적용하기에는 많은 어려움이 따른다.

한편, 전자기파 흡수체를 기존의 금속재 비행체에 적용할 경우, 전자기파를 흡수하기 위해서 다양한 도료(RAM, Radar Absorbing Material)를 개발 및 적용하였으나, 성능저하, 기체의 중량증가, 유지보수 문제 및 도막 두께 조절 등의 적용성과 사용성에 있어서 많은 어려움이 발생되었다.

또한, 최근 비행체가 고도로 경량화되는 추세에 따라, 다양한 경량금속 및 섬유강화 복합재료로 비행체의 표면이 구성되고 있으며, 이러한 복합재료에 전자기파 흡수 특성을 부여하는 연구들이 진행되고 있다. 그러나 비행체에 섬유강화 복합재료를 사용할 경우, 비행체의 설계 단계에서 이미 전자기파 흡수체가 고려된 후에야 적용이 가능하기 때문에, 전자기파 흡수체의 적용이 고려되지 않은 기존 무기체계를 스텔스체계로 변경하는 경우 많은 어려움이 발생한다.

본 발명의 일 목적은 전자기파 흡수가 요구되는 대상물에 전자기파 흡수 능력을 부여하는 전자기파 흡수 구조체를 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 흡수 구조체는, 필름층과, 상기 필름층의 어느 일면 상에 형성되며 전자기파를 흡수 가능하도록 이루어지는 패턴층, 및 대상물에 상기 전자기파의 흡수 능력을 선택적으로 부여하도록, 일면은 상기 필름층과 상기 패턴층 중 적어도 하나와 접착 및 접착 후 분리 가능하도록 이루어지며 타면은 상기 대상물과 접착 및 접착 후 분리 가능하도록 이루어지는 스페이서를 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 패턴층은 도전성을 갖는 페이스트(paste)로 이루어지며, 상기 필름층의 어느 일면 상에 특정 패턴을 나타내도록 인쇄되고, 상기 페이스트의 전기전도도, 상기 패턴 형상 및 상기 스페이서의 두께 중 적어도 하나의 변화에 따라 상기 전자기파의 흡수 특성이 조절 가능하도록 이루어질 수 있다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 필름층은 상기 전자기파가 입사되는 전면부와, 상기 스페이서와 마주하는 후면부를 구비하고, 상기 패턴층은 상기 후면부에 형성될 수 있다.

본 발명과 관련한 또 다른 일 예에 따르면, 상기 필름층은, 외부 환경으로부터 상기 패턴층을 보호하도록, 상기 패턴층을 전체적으로 감싸도록 구성될 수 있다.

상기 스페이서는, 상기 후면부의 상기 패턴층이 형성되지 않은 영역에서, 상기 필름층과 접착 및 접착 후 분리가 이루어지도록, 상기 필름층과 접하는 제1 영역과, 상기 필름층과 접하지 않는 제2 영역을 구비할 수 있다.

본 발명과 관련한 또 다른 일 예에 따르면, 상기 스페이서는, 상기 대상물이 비전도성 물질로 이루어진 경우, 상기 대상물에 상기 전자기파의 흡수 능력을 부여하도록 어느 일 영역에 형성되며 도전성 물질로 이루어지는 도전성 재료부를 구비할 수 있다.

상기 도전성 재료부는, 상기 스페이서에 형성되는 중공부에 배치되어, 상기 스페이서에 의해 감싸지도록 이루어질 수 있다.

본 발명과 관련한 또 다른 일 예에 따르면, 상기 스페이서는 탄성을 나타내는 탄성 물질로 이루어질 수 있다.

본 발명과 관련한 또 다른 일 예에 따르면, 상기 패턴층이 형성된 상기 필름층과 상기 스페이서는 상기 대상물에 부착된 상태에서, 상기 대상물과 접합되어 하나의 바디로 이루어질 수 있다.

본 발명에 의하면, 전자기파를 흡수하는 패턴층이 형성되는 필름층이, 스페이서에 의해 특정 대상물에 접착 및 접착 후 분리 가능하도록 이루어져, 상기 대상물에 전자기파 흡수 능력을 선택적으로 부여할 수 있다. 즉, 대상물에 전자기파 흡수 능력이 요구되는 경우, 상기 대상물에 접착되어 전자기파를 흡수하도록 이루어지고, 대상물에 전자기파 흡수 능력이 불필요한 경우, 상기 대상물로부터 분리되어 전자기파 흡수 능력을 제거시킬 수 있다. 또한, 전자기파 흡수 구조체를 다양한 크기로 제작할 수 있으므로, RCS 관점에서 대상물에서 취약한 부분을 선택하여 부분적으로 탈부착 할 수 있다.

또한, 스페이서는, 스페이서의 어느 일 영역에 형성되며 도전성을 띠는 도전성 재료부를 구비하여, 대상물이 비전도성 물질로 이루어지는 경우, 이러한 비전도성 대상물에도 전자기파 흡수 능력을 용이하게 선택적으로 부여할 수 있는 장점을 갖는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 흡수 구조체가 대상물에 접착된 상태를 나타낸 개념도.
도 2는 도 1에 도시된 전자기파 흡수 구조체를 정면에서 바라본 개념도.
도 3은 도 1에 도시된 전자가파 흡수 구조체의 단면을 개념적으로 나타낸 도면.
도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 전자기파 흡수 구조체의 다른 일 예들을 나타낸 개념도들.

이하, 본 발명의 전자기파 흡수 구조체에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 흡수 구조체(100)가 대상물(S)에 접착된 상태를 나타낸 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전자기파 흡수 구조체(100)를 정면에서 바라본 개념도이며, 도 3은 도 1에 도시된 전자가파 흡수 구조체(100)의 단면을 개념적으로 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 전자기파 흡수 구조체(100)는 대상물(S)에 전자기파의 흡수 능력을 선택적으로 부여하도록 이루어지며, 이를 위하여 필름층(110), 패턴층(120) 및 스페이서(130)를 포함한다.

필름층(110)은, 대상물(S)의 형상에 따라 적용이 가능하도록, 휘어짐이 가능한 플레이트 형태로 이루어질 수 있다. 또한, 필름층(110)은 유전체의 박막(thin film)으로 이루어질 수 있다.

패턴층(120)은, 필름층(110)의 어느 일면 상에 형성될 수 있으며, 전자기파의 흡수가 가능하도록 이루어진다. 예를 들어, 패턴층(120)은, 도전성의 페이스트(paste)로 이루어질 수 있으며, 필름층(110)의 어느 일면 상에 특정한 패턴을 나타내도록 인쇄되어 상기 필름층(110)에 형성될 수 있다. 상기 패턴은, 격자(grid)가 반복되게 배열되는 형태로 이루어질 수 있다. 이와 같은 형태의 패턴층(120)은, 인쇄 방식을 통하여 필름층(110)의 어느 일면에 빠른 형상 적용이 가능하다는 장점이 있다. 한편, 도 3에서, 패턴층(120)은, 필름층(110)과 상기 대상물(S) 사이에 형성되는 것으로 도시되었으나, 외부 환경으로 노출되는 필름층(110)의 다른 일면 상에 형성될 수도 있다.

한편, 필름층(110)은, 외부 환경으로부터 패턴층(120)을 보호하도록, 상기 패턴층(120)을 전체적으로 감싸도록 구성될 수 있다.

또한, 패턴층(120)은, 상기 페이스트의 재료 특성인 전기전도도, 상기 패턴 형상 및 상기 스페이서(130)의 두께를 변화시키는 것으로, 상기 전자기파의 흡수 특성을 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 패턴층(120)은, 대상물(S)에 도달하는 레이더의 전자기파의 주파수 대역에 따라, 상기 페이스트의 소재 종류와, 상기 패턴의 형상 및 상기 스페이서(130)의 두께 중 적어도 하나를 변화시켜, 상기 전자기파의 특성이 변화하여도 변화된 전자기파를 효과적으로 흡수할 수 있다.

또한, 패턴층(120)은, 상기 패턴의 형상 변화와, 상기 페이스트의 전기전도도를 변화시키는 것을 통하여, 상기 전자기파의 수직입사 또는 경사입사에 대한 흡수성능을 각각 특화시킬 수 있으며, 입사되는 전자기파에 대한 반사파의 방향을 조절할 수도 있다.

스페이서(130)는, 대상물(S)에 상기 전자기파의 흡수 능력을 필요에 따라 선택적으로 부여하도록, 상기 패턴층(120)이 형성되는 필름층(110)을 상기 대상물(S)에 접착시켜 고정하거나, 접착되어 고정된 상기 필름층(110)을 대상물(S)로부터 분리시키도록 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 스페이서(130)는, 상기 필름층(110) 및 패턴층(120)과 마주하는 일면과, 상기 대상물(S)과 마주하는 타면을 구비할 수 있다. 여기서, 스페이서(130)의 일면은, 필름층(110)과 패턴층(120) 중 적어도 하나와 접착 및 접착 후 분리 가능하도록 이루어지며, 스페이서(130)의 타면은, 상기 대상물(S)과 접착 및 접착 후 분리가 가능하도록 이루어진다. 또한, 스페이서(130)는 경량의 유전체로 이루어질 수 있다.

또한, 스페이서(130)는, 탄성을 나타내는 탄성 물질로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 스페이서(130)가 탄성에 의한 복원력을 가지므로, 대상물(S)의 형상에 관계없이 용이하게 접착이 이루어질 수 있으며, 대상물(S)로부터 분리 시에는 변형되기 전 원래의 형태로 돌아갈 수 있다. 나아가, 필름층(110)과 스페이서(130) 사이에 배치되는 패턴층(120)을 외부의 충격으로부터 보호하여, 패턴층(120)의 상기 전자기파 흡수 능력을 안정적으로 유지시킬 수 있다.

또한, 필름층(110)는, 외부로부터 상기 전자기파가 입사되는 전면부와, 상기 스페이서(130)와 마주하는 후면부를 구비할 수 있고, 패턴층(120)은, 스페이서(130)와 마주하는 상기 후면부에 형성될 수 있다. 즉, 패턴층(120)은, 필름층(110)과 스페이서(130) 사이에 배치될 수 있다. 본 도면에서는 도시되지 않았으나, 패턴층(120)은, 필름층(110)의 상기 전면부에 추가적으로 형성될 수도 있다.

한편, 어느 일면에 상기 패턴층(120)이 형성되는 필름층(110)과, 상기 스페이서(130)는, 대상물(S)에 부착된 상태에서, 상기 대상물(S)과 접합되어 하나의 바디를 형성하도록 이루어질 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 대상물(S)과 전자기파 흡수 구조체(100)가 구조적으로 일체화되어 샌드위치 구조물의 특성인 우수한 비강도 및 비강성의 효과들을 나타낼 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 전자기파 흡수 구조체에 의하면, 입사되는 전자기파를 흡수하는 패턴층(120)이 일면에 형성되는 필름층(110)이, 스페이서(130)에 의해 특정 대상물(S)에 접착 및 접착 후 분리 가능하도록 이루어져, 상기 대상물(S)에 전자기파 흡수 능력을 선택적으로 부여할 수 있다. 즉, 상황에 따라 대상물(S)에 상기 전자기파 흡수 능력이 요구되는 경우, 대상물(S)에 접착되어 전자기파를 흡수하도록 이루어지고, 상기 대상물(S)에 전자기파 흡수 능력이 불필요한 경우, 대상물(S)로부터 분리되어 전자기파 흡수 능력을 제거시킬 수 있는 장점을 갖는다.

이하, 도 3에 도시된 전자기파 흡수 구조체(100)의 다른 일 예들에 대하여 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명한다.

도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 전자기파 흡수 구조체(100)의 다른 일 예들을 나타낸 개념도들이다.

먼저 도 4a를 참조하면, 스페이서(130)는 제1 영역(131)과 제2 영역(132)를 구비할 수 있다.

제1 영역(131)은, 상기 필름층(110)과 접하도록 형성된다. 예를 들어, 도시된 바와 같이 패턴층(120)은 필름층(110)의 후면부 중앙에 배치되고, 상기 제1 영역은, 필름층(110)의 후면부 중앙을 제외하고, 패턴층(120)의 외주를 따라 형성될 수 있다.

제2 영역(132)은, 필름층(110)과 접하지 않도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 영역(132)은 도시된 바와 같이 빈 공간으로 이루어질 수 있다.

스페이서(130)의 이와 같은, 제1 및 제2 영역(131,132)의 구조에 의해, 스페이서(130)는, 필름층(110)의 상기 후면부의 패턴층(120)이 형성되지 않은 영역에서, 필름층(110)과 접착 및 접착 후 분리가 이루어지며, 필름층(110) 및 패턴층(120)을 대상물(S)에 안정적으로 고정시킬 수 있다. 또한, 대상물(S)에서 반사되어 나오는 상기 전자기파가 스페이서(130)를 지나지 않고 패턴층(120)으로 바로 입사되도록 이루어진다. 이와 같이 구조에 의해, 상기 전자기파가 지나는 경로 상에 패턴층(120)을 제외한 다른 구성들을 제거하여, 패턴층(120)을 통한 전자기파의 흡수 능력을 보다 향상시킬 수 있다.

다음으로, 도 4b를 참조하면, 스페이서(130)는, 도전성 재료부(135)를 구비할 수 있다.

도전성 재료부(135)는, 대상물(S)이 비전도성의 물질로 이루어지는 경우, 이와 같은 비전도성 대상물(S)에 상기 전자기파의 흡수 능력을 부여하도록, 스페이서(130)의 어느 일 영역에 형성되며 도전성 물질로 이루어진다. 이에 따라, 전자기파 흡수 구조체(100)가 적용되는 대상물(S)이 비전도성 재료로 이루어지는 경우에도, 상기 전자기파의 흡수 능력을 용이하게 선택적으로 부여할 수 있는 장점을 갖는다.

또한, 도전성 재료부(135)는, 도시된 바와 같이, 스페이서(130)에 형성되는 중공부에 배치되어, 상기 프페이서(130)에 의해 전체가 감싸지도록 이루어질 수 있다. 이에 따라, 도전성 재료부(135)는, 외부 환경으로부터의 충격 및 오염으로 인한 파손 및 기능 저하를 예방할 수 있다. 다만, 본 도면에서는 도시되지 않았으나, 도전성 재료부(135)는, 스페이서(130)에서 적어도 일 부분이 외부로 노출된 형태로 형성될 수도 있다.

다만, 본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정됨은 아니고, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다. 또한, 특허청구범위로부터 파악되는 본 발명의 권리범위와 비교하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자 수준에서 변형, 부가, 삭제, 치환 가능한 발명 등 모든 균등한 수준의 발명에 대하여는 모두 본 발명의 권리 범위에 속함은 자명하다.

100 : 전자기파 흡수 구조체 110: 필름층
120 : 패턴층 130 : 스페이서
131 : 제1 영역 132 : 제2 영역
135 : 도전성 재료부 S : 대상물

Claims (9)

1. 필름층;
   상기 필름층의 어느 일면 상에 형성되며, 전자기파를 흡수 가능하도록 이루어지는 패턴층; 및
   대상물에 상기 전자기파의 흡수 능력을 선택적으로 부여하도록, 일면은 상기 필름층과 상기 패턴층 중 적어도 하나와 접착 및 접착 후 분리 가능하도록 이루어지며, 타면은 상기 대상물과 접착 및 접착 후 분리 가능하도록 이루어지는 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기파 흡수 구조체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 패턴층은, 도전성을 갖는 페이스트(paste)로 이루어지며, 상기 필름층의 어느 일면 상에 특정 패턴을 나타내도록 인쇄되고, 상기 페이스트의 전기전도도, 상기 패턴의 형상 및 상기 스페이서의 두께 중 적어도 하나의 변화에 따라 상기 전자기파의 흡수 특성이 조절 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자기파 흡수 구조체.
3. 제1항에 있어서,
   상기 필름층은 상기 전자기파가 입사되는 전면부와, 상기 스페이서와 마주하는 후면부를 구비하고,
   상기 패턴층은 상기 후면부에 형성되는 것을 특징으로 하는 전자기파 흡수 구조체.
4. 제1항에 있어서,
   상기 필름층은, 외부 환경으로부터 상기 패턴층을 보호하도록, 상기 패턴층을 전체적으로 감싸도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전자기파 흡수 구조체.
5. 제3항에 있어서,
   상기 스페이서는,
   상기 후면부의 상기 패턴층이 형성되지 않은 영역에서, 상기 필름층과 접착 및 접착 후 분리가 이루어지도록, 상기 필름층과 접하는 제1 영역과, 상기 필름층과 접하지 않는 제2 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기파 흡수 구조체.
6. 제1항에 있어서,
   상기 스페이서는,
   상기 대상물이 비전도성 물질로 이루어진 경우, 상기 대상물에 상기 전자기파의 흡수 능력을 부여하도록, 어느 일 영역에 형성되며 도전성 물질로 이루어지는 도전성 재료부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기파 흡수 구조체.
7. 제6항에 있어서,
   상기 도전성 재료부는,
   상기 스페이서에 형성되는 중공부에 배치되어, 상기 스페이서에 의해 감싸지도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자기파 흡수 구조체.
8. 제1항에 있어서,
   상기 스페이서는, 탄성을 나타내는 탄성 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자기파 흡수 구조체.
9. 제1항에 있어서,
   상기 패턴층이 형성된 상기 필름층과 상기 스페이서는 상기 대상물에 부착된 상태에서, 상기 대상물과 접합되어 하나의 바디로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자기파 흡수 구조체.

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