KR101682197B1 - 방탄형 전자기파 차폐창 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자기파(EMP)탄의 전자기파로부터 보호하고자 하는 시설이나 장비의 차폐실에 창문으로 설치되는 방탄형 전자기파 차폐창으로서, 창문을 위한 개구부가 구비되어 창틀을 이루는 금속 플레이트와, 상기 금속 플레이트의 개구부를 막도록 장착되는 방탄형 유리에 금속 허니 컴이 일체로 형성된 투시창과, 상기 투시창의 허니 컴을 통과하는 빛이 반사경들의 반사를 통해 차폐창을 통과시키도록 배열 설치되는 복수의 반사경과, 상기 반사경의 배면에 일체로 형성되어 상기 투시창을 통해 유입되는 전자기파를 코너큐브에 의해 감쇄시켜 차폐하는 복수의 감쇄부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 가시광선은 반사경들의 반사에 의한 광학적 방법으로 차폐창을 통과하고, 전자기파는 금속 코너 큐브 프리즘에 의해 기계적으로 차폐시키도록 함으로써 차폐실의 내외부 사이에 육안 확인이 가능한 차폐창을 제공할 수 있다.

Description

방탄형 전자기파 차폐창{Shielding window for Electro-magnetic Pulse}

본 발명은 방탄형 EMP(Electro-magnetic Pulse) 차폐창에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 EMP 차폐실의 창문으로 설치되어 방탄기능과 더불어 전자기파 차폐율을 100dB 이상 실현하면서도 외부에서 육안으로 내부를 확인할 수 있도록 하는 방탄형 전자기파 차폐창에 관한 것이다.

전자폭탄(Electronic Bomb)은 고출력의 마이크로웨이브 에너지를 순간적으로 발생시켜 전자기기와 관련된 기기를 무력화시킬 수 있는 EMP(Electro-magetic pulse) 무기를 말한다. EMP는 예를 들어 원자폭탄 또는 수소폭탄의 폭발에 의해서도 발생 될 수 있다.

이와 같은 EMP 무기에 대하여 예를 들어 컴퓨터 장비, 데이터베이스 장비, 각종 시설의 통제를 위한 중앙 통제 장비 또는 군의 지휘와 주요 문서가 보관된 지휘 통제 장비를 보호하기 위한 다양한 기술이 개발되었다.

특히 군사시설은 필수적으로 EMP 차폐실을 설치하여야 하며, 대부분의 EMP 차폐실은 EMP 차폐를 위하여 필요 공간을 자정체(철판 등)로 감싸는 형태로 외부의 상황을 볼 수 있는 창문이 없는 실정이다.

이와 같은 EMP 차폐실의 예로서, 한국공개특허 2015-0050804호(2015. 05. 11)호 EMP 방호시설의 시공방법 및 그 EMP 방호시설이 제안되어 있다. 이는 고성능 EMP 방호 차폐실, 저성능 EMP 방호 차폐실, 일반실에 설치된 차폐함체를 포함하는 방안으로 EMP 방호시설을 제안하고 있다.

그러나, 상기와 같은 인용문헌에 의한 EMP 방호 차폐실에는 내부에서 외부를 볼 수 있는 차폐창이 없으며, 아울러 차폐함체 자체에도 차폐창이 없는 구조이다. 그러므로, EMP 차폐 상황이 발생되는 경우, EMP 방호시설 내부에 관리자나 작업자가 외부 상태를 육안으로 확인하지 못하고, 외부에서는 내부의 상태를 육안확인할 수 없었다.

한편, 유리 내부에 금속 메쉬를 삽입하여 일체형으로 이루어진 컨덕티브 유리가 있는데, 이는 통상 의료용 방사선이나 저준위 전자기파 차폐용으로 이용되며, EMP탄과 같은 고준위 전자기파에 대해서 차폐율이 최소 80dB 이상이어야 되나, 컨덕티브 유리만으로는 이러한 차례효과를 얻을 수 없었다.

한국공개특허 10-2015-0050804호(2015.05.11)

본 발명은 상기와 같은 종래 EMP 차폐실에 육안 확인이 가능한 창이 없다는 문제점을 해결할 수 있도록 EMP는 차폐하고, 시각을 위한 빛은 통과시켜 육안으로 외부 상황을 확인할 수 있도록 한 전자기파(EMP) 차폐창을 제공하기 위한 것이다.

또한 EMP 발생시 따라오는 후폭풍과 같은 물리적 충격으로부터 차폐창을 보호하여 내부 장비를 보호하기 위한 방탄형 전자기파(EMP) 차폐창을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 의한 방탄형 전자기파 차폐창은,

창문을 위한 개구부가 구비되어 창틀을 이루는 금속 플레이트와;

상기 금속 플레이트의 개구부를 막도록 장착되는 방탄형 컨덕턴스 유리에 금속 허니 컴이 일체로 형성된 투시창과;

상기 투시창의 허니컴을 통과하는 빛이 반사경들의 반사를 통해 차폐창을 통과시키도록 배열 설치되는 복수의 반사경과;

상기 반사경의 배면에 일체로 형성되어 상기 투시창을 통해 유입되는 전자기파를 감쇄시켜 차폐하는 복수의 감쇄부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 투시창은,

강화 유리 내부에 도전성 금속망이 일체로 형성된 방탄형 컨덕티브 유리와,

상기 방탄형 컨덕티브 유리의 전면으로 일정한 길이로 돌출 형성된 금속재질의 허니컴으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 허니컴은 니켈(Nickel) 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 허니컴은,

하나의 허니컴은, 정육각형을 이루는 6면의 금속벽으로 이루어지고, 상기 6면 금속벽 중 일측 3면과, 타측 3면이 서로 분리 구성되고,

다수의 허니컴의 일측 3면은 일측 3면끼리, 타측 3면은 타측 3면끼리 전기적으로 양극단자 또는 음극단자에 각기 연결되어 전원이 공급되는 것을 특징으로 한다.

상기 투시창은,

상기 차폐실의 외부로 노출되는 개구부의 외측면에만 설치될 수도 있으나, 바람직하게는 내외측 동일한 형태로 두 개의 투시창이 설치된다. 이때 허니컴은 차폐창의 외측에 노출되게 형성된다.

상기 반사경은,

상기 투시창의 가상 중간라인에 두 개의 반사경이 서로 맞대어진 접속라인이 일치되고, 이웃하는 반사경끼리 직각으로 배열되어 측단면이 정사각형을 이루도록 설치되는 4개의 내부 반사경과;

상기 4개의 내부 반사경에 대해 일정한 간격 이격되어 금속 플레이트 내측의 상하부에 두 개씩의 반사경이 직각을 이루도록 배열 설치되는 4개의 외부 반사경으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 4개의 내부 반사경의 내측에는, 4개의 내부 반사경에 의해 이루어지는 정사각형의 내부 모서리에 맞대어지고, 좌우측으로 연장되어 상기 금속플레이트에 고정되는 내부 차폐 금속판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 내부 반사경의 상하 외측 모서리와 상기 외부 반사경의 내측 모서리 사이에는 빛이 투과되고, 전자기파는 차폐하기 위한 방탄형 컨덕티브 유리가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 감쇄부는,

상기 4개의 내부반사경과, 상기 4개의 외부 반사경의 배면에 일체로 부착설치되고, 반사경을 대향하는 면이 금속 코너 큐브 프리즘으로 이루어져 전자기파를 감쇄하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 금속 코너 큐브 프리즘은 니켈이 주성분인 금속으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

방탄형 전자기파 차폐창은, EMP 폭탄의 전자기파로부터 보호하고자 하는 시설이나 장비들을 차폐하는 차폐실의 창문으로 설치될 수 있다. 본 발명의 차폐창을 설치하게 되면, 전자기파(EMP)탄의 고준위 전자기파에 대해서 최소 80dB 이상으로 100dB까지 차폐가 가능하며, 외부의 상황을 볼 수 있는 빛의 투과를 가능하게 하며, 외부 충격을 막을 수 있는 방탄형 전자기파 차폐창으로서 기능을 할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 방탄형 전자기파 차폐창 외형도.
도 2는 본 발명에 의한 방탄형 전자기파 차폐창의 구성 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 허니컴 구조 예시도.
도 4는 본 발명에 의한 차폐창의 전자기파 차폐 설명을 위한 전자파 스펙트럼 특성도.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 방탄형 전자기파 차폐창 외형도이고, 도 2는 본 발명에 의한 방탄형 전자기파 차폐창의 구성 단면도이다.

본 발명에 의한 방탄형 전자기파 차폐창은,

창문을 위한 개구부가 구비되어 창틀을 이루는 금속 플레이트(10)와;

상기 금속 플레이트(10)의 개구부를 막도록 장착되는 방탄형 유리에 금속 허니 컴이 일체로 형성된 투시창(20)과;

상기 투시창(20)의 허니 컴(22)을 통과하는 빛이 반사경들의 반사를 통해 차폐창을 통과시키도록 배열 설치되는 복수의 반사경(30)과;

상기 반사경(30)의 배면에 일체로 형성되어 상기 투시창(20)을 통해 유입되는 전자기파를 감쇄시켜 차폐하는 복수의 감쇄부(40)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 방탄형 전자기파 차폐창은, 전자기파(EMP)로부터 전자장비들을 보호하기 위한 방호시설이나 방호함체나 방호 캐비넷 등에 창문으로서 설치되어 내외부간에 육안으로 확인가능하면서도 전자기파를 차폐할 수 있도록 하는 것이다.

전자기파(EMP) 차폐주파수는, 14kHz ~ 18GHz에 대해서 80dB 이상의 차폐 기능을 가지는 것을 기준으로 한다. 도 4의 '전자 스펙트럼'과 같이 전자기파(EMP)의 주파수 대역은 낮은 파장의 대역이며, 인간이 볼 수 있는 가시광성 대역은 전자기파 보다 수십만배 짧은 진동의 파장을 가지고 있습니다. 따라서 전자기파는 기계적 방법으로 차단과 차폐가 가능다. 가시광선은 광학적 방법으로 분리하여 빛을 투과시킬 수 있는 것이다. 그러나 빛을 투과시키는 과정에서 약 10 ~ 15% 정도의 가시광선의 감소를 가져올 수 있다.

이에 따라 본 발명은 창틀을 이루는 금속 플레이트(10)의 개구부 앞뒤에 각각 투시창(20)을 설치하고, 내부에 복수의 반사경(30)의 배열에 의해 가시광선이 반사되어 통과되는 광학적 방법을 이용하고, 상기 반사경(30)을 투과하는 전자기파를 감쇄시켜 차폐하기 위하여 각 반사경의 배면에 감쇄부(40)를 부착 설치한 것이다.

본 발명에 의한 차폐창의 투시창(20)은,

강화 유리 내부에 도전성 금속망(21a)이 일체로 형성된 방탄형 컨덕티브 유리(21)와, 상기 방탄형 컨덕티브 유리(21)의 전면으로 일정한 길이로 돌출 형성된 금속재질의 허니컴(22)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 허니컴(22)은 니켈(Nickel) 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 투시창(20)은, 상기 차폐실의 외부로 노출되는 개구부의 외측면에만 설치될 수도 있으나, 바람직하게는 내외측 동일한 형태로 두 개의 투시창이 설치된다. 이때 허니컴은 차폐창의 외측에 노출되게 형성된다.

상기 허니컴(22)은, 도 3에 도시된 바와 같이,

상기 허니컴은, 정육각형을 이루는 6면의 금속벽으로 이루어지고, 상기 6면 금속벽 중 일측 3면과, 타측 3면이 서로 분리 구성되고, 일측 3면은 일측 3면끼리, 타측 3면은 타측 3면끼리 전기적으로 양극단자 또는 음극단자에 각기 연결되어 전원이 공급되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 투시창(20)은, 니켈 재질의 허니컴(22)과 방탄형 컨덕티브 유리(21)로 이루어지며, 허니컴(22)에 의해 측방향에서 입사되는 가시광선 및 전자기파는 차단되고 정면 방향에서 입사되는 가시광선 및 전자기파가 허니컴(22)을 통과하게 된다. 이때 방탄형 컨덕티브 유리(21)는 강화 유리 내부에 니켈 금속 메쉬가 설치된 유리를 사용한다.

그리고, 허니컴(22)은 3면씩 분리되어 양극 및 음극단자에 각각 연결되어 전원이 인가되므로, 허니컴(22)에 전자기력이 발생되어 전자기파 차폐성능을 높인다.

상기 반사경(30)은, 도 2에 도시된 바와 같이,

상기 투시창(20)의 가상 중간라인에 두 개의 반사경이 서로 맞대어진 접속라인이 일치되고, 이웃하는 반사경끼리 직각으로 배열되어 측단면이 정사각형을 이루도록 설치되는 4개의 내부 반사경과;

상기 4개의 내부 반사경에 대해 일정한 간격 이격되어 금속 플레이트(10) 내측의 상하부에 두 개씩의 반사경이 직각을 이루도록 배열 설치되는 4개의 외부 반사경으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같이 4개의 내부 반사경을 측단면에서 볼때 정사각형의 단면이 되게 배열 설치하고, 내부 반사경에 대응해서 4개의 외부 반사경을 배열 설치함으로써, 입사되는 가시광선은, 일측의 내부 반사경, 일측의 외부 반사경 다시 타측의 외부 반사경, 내부 반사경으로 순차 반사되어 일측 투시창(20)으로 입사되는 입사각과 동일한 각도로 타측 투시창(20)을 통과하게 된다. 그러므로 가시광선은 직진되는 효과를 얻게되므로, 차폐창을 통해서 차폐실 내부에서 외부 상황을 눈으로 확인 가능해진다.

한편, 투시창(20)의 허니컴(22)을 통과해서 입사되는 전자기파는 반사경을 이루는 유리를 투과하므로 각 반사경(30)의 배면에 감쇄부(40)를 각각 설치한다.

본 발명에 의한 상기 감쇄부(40)는,

상기 4개의 내부반사경과, 상기 4개의 외부 반사경의 배면에 각각 일체로 부착설치되고, 반사경을 대향하는 면이 금속 코너 큐브 프리즘(41)으로 이루어져 전자기파를 감쇄하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 금속 코너 큐브 프리즘(41)은 니켈이 주성분인 금속으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같은 감쇄부(40)는, 반사경(30)을 투과한 전자기파가 감쇄부(40)의 금속 코너 큐브 프리즘(41)에 의해 감쇄되어 소멸된다. 이는 니켈 금속 코너큐브 프리즘(41)의 밀집 배열에 의해 경사면에 전자기파가 입사되어 반사되면서 이웃하는 금속 코너 큐브 프리즘(41)의 경사면에 반사되어 자체 감쇄 및 소멸된다.

따라서, 전자기파는 반사경(30)의 배면에 설치된 감쇄부(40)에 의해 100dB 이상의 차폐 효과를 얻을 수 있다.

한편, 본 발명에서는, 상기 4개의 내부 반사경의 내측에는, 4개의 내부 반사경에 의해 이루어지는 정사각형의 내부 모서리에 맞대어지고, 양측(도 2에서 전후방향)으로 연장되어 상기 금속플레이트(10)에 고정되는 내부 차폐 금속판(50)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라 내부 반사경들의 속으로 투과 누설되는 전자기파를 확실하게 차폐할 수 있게 된다.

또한 본 발명은, 상기 내부 반사경의 상하 외측 모서리와 상기 외부 반사경의 내측 모서리 사이에는 빛이 투과되고, 전자기파는 차폐하기 위한 방탄형 컨덕티브 유리(60)가 설치되는 것을 특징으로 한다. 이에 따라 내부 반사경과 외부 반사경 사이의 공간으로 누설되는 전자기파는 컨덕티브 유리의 내부 금속 메쉬(60a)에 의해 차폐 효과를 얻을 수 있다.

이와 같이 본 발명에 의한 방탄형 전자기파 차폐창은, EMP 폭탄의 전자기파로부터 보호하고자 하는 시설이나 장비들을 차폐하는 차폐실의 창문으로 설치될 수 있다. 본 발명의 차폐창을 설치하게 되면, 전자기파(EMP)탄의 고준위 전자기파의 차폐가 가능하며, 외부의 상황을 볼 수 있는 빛의 투과를 가능하게 하며, 외부 충격을 막을 수 있는 방탄형 전자기파 차폐창으로서 기능을 할 수 있는 것이다.

10 : 금속 플레이트 20 : 투시창
21, 60 : 방탄형 컨덕티브 유리 21a, 60a : 금속 메쉬
22 : 허니컴 30 : 반사경
40 : 감쇄부 50 : 차폐 금속판

Claims (7)

1. 전자기파(EMP) 탄으로부터 시설 또는 장비들을 보호하기 위한 전자기파 차폐실의 창문으로 설치되는 차폐창으로서,
   창문을 위한 개구부가 구비되어 창틀을 이루는 금속 플레이트(10)와;
   상기 금속 플레이트(10)의 개구부를 막도록 장착되는 방탄형 유리에 금속 허니 컴이 일체로 형성된 투시창(20)과;
   상기 투시창(20)의 허니 컴(22)을 통과하는 빛이 반사경들의 반사를 통해 차폐창을 통과시키도록 배열 설치되는 복수의 반사경(30)과;
   상기 반사경(30)의 배면에 일체로 형성되어 상기 투시창(20)을 통해 유입되는 전자기파를 감쇄시켜 차폐하는 복수의 감쇄부(40)를 포함하여 구성되되,
   상기 반사경(30)은,
   상기 투시창(20)의 가상 중간라인에 두 개의 반사경이 서로 맞대어진 접속라인이 일치되고, 이웃하는 반사경끼리 직각으로 배열되어 측단면이 정사각형을 이루도록 설치되는 4개의 내부 반사경과;
   상기 4개의 내부 반사경에 대해 일정한 간격 이격되어 금속 플레이트(10) 내측의 상하부에 두 개씩의 반사경이 직각을 이루도록 배열 설치되는 4개의 외부 반사경으로 이루어지고,
   상기 4개의 내부 반사경의 내측에는, 4개의 내부 반사경에 의해 이루어지는 정사각형의 내부 모서리에 맞대어지고, 양측으로 연장되어 상기 금속플레이트(10)에 고정되는 내부 차폐 금속판(50)을 포함하며,
   상기 내부 반사경의 상하 외측 모서리와 상기 외부 반사경의 내측 모서리 사이에는 빛이 투과되고, 전자기파는 차폐하기 위한 방탄형 컨덕티브 유리(60)가 설치되는 것을 특징으로 하는 방탄형 전자기파 차폐창.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 투시창(20)은,
   강화 유리 내부에 도전성 금속망(21a)이 일체로 형성된 방탄형 컨덕티브 유리(21)와,
   상기 방탄형 컨덕티브 유리(21)의 전면으로 일정한 길이로 돌출 형성된 금속재질의 허니컴(22)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 방탄형 전자기파 차폐창.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 허니컴(22)은,
   하나의 허니컴(22)은, 정육각형을 이루는 6면의 금속벽으로 이루어지고, 상기 6면 금속벽 중 일측 3면과, 타측 3면이 서로 분리 구성되고, 다수의 허니컴의 일측 3면은 일측 3면끼리, 타측 3면은 타측 3면끼리 전기적으로 양극단자 또는 음극단자에 각기 연결되어 전원이 공급되는 것을 특징으로 하는 방탄형 전자기파 차폐창.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서, 상기 감쇄부(40)는,
   상기 4개의 내부반사경과, 상기 4개의 외부 반사경의 배면에 각각 일체로 부착설치되고, 반사경을 대향하는 면이 금속 코너 큐브 프리즘(41)으로 이루어져 전자기파를 감쇄하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 방탄형 전자기파 차폐창.
   
7. 제 6 항에 있어서, 상기 금속 코너 큐브 프리즘(41)은 니켈이 주성분인 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 방탄형 전자기파 차폐창.

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