주요 연구 성과
- 이정률 교수 연구실, 3D 프린팅 전파흡수구조의 전자기 성능 분석: 3D 프린팅으로 제작된 스텔스 구조는 표면 형상과 소재에 따라 성능이 어떻게 달라질까?
- 관리자 |
- 2024-06-25 20:23:23|
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- 2024-06-25 20:23:23|
해당 연구는 X-밴드 주파수 범위(8.2–12.4 GHz) 내에서 3D 주기 패턴 표면(3D PPS)을 기반으로 한 3D 프린팅 레이더 흡수 구조(RAS)의 전자기(EM) 특성을 평가하는 것을 목표로 한다. 이 평가는 HFSS 소프트웨어, 3D 프린터(Markforged, X7), 및 스캐닝 자유 공간 측정(SFM) 시스템을 통해 검증된다. 먼저, 분석 결과는 3D PPS 기반 RAS의 EM 특성이 두께 방향에서의 임피던스 매칭과 가장자리에서의 전자기파 산란에 의해 영향을 받는다는 것을 나타낸다. Onyx(Chopped carbon fiber/Nylon)의 활용은 표면 형태에 따라 공진 주파수와 전자기파 흡수 성능의 변화를 드러낸다. 더욱이, 동일한 표면 형태를 가진 RAS일지라도 재료가 다를 경우 전자기 특성의 변화에서 상당한 차이가 관찰된다. 둘째로, Onyx를 사용한 PPS 기반 3D 프린팅 RAS 시편의 측정 결과는 SFM 시스템으로 얻은 분석 결과와 유사한 경향을 보인다.
정확한 측정 결과를 보장하려면 각 표면 형태에 맞춘 특정 측정 조건과 시편 전체 영역에 걸친 전자기특성 분포의 검토가 필요하다. 이는 시간 도메인에서 반사된 전자기파의 크기, 수 및 범위의 변화 때문이기도 하다. 본 연구에서 제시된 분석 및 측정 기술은 고성능 EM 파 흡수를 요구하는 3D 프린팅 RAS 설계에 있어서, 정상 또는 경사 입사 전자기파 하에서도 적용 가능하다. 관련 논문은 2024년도 Measurement 저널의 227권에 게재되었다. Measurement 저널은 다양한 측정 기술과 방법론을 다루는 데이터 분석 및 평가 기술에 대한 연구를 게재하는 명망 있는 연구 저널이다.
https://doi.org/10.1016/j.measurement.2024.114213
그림: Onyx-square-cocave 구조 3D 프린팅 전파흡수구조의 스텔스 성능 평가
(a) 3D PPS 전파흡수구조의 원리 (b) HFSS 해석 결과 (c) 측정 셋업 (d) 10.2 GHz 에서의 반사손실 분포
정확한 측정 결과를 보장하려면 각 표면 형태에 맞춘 특정 측정 조건과 시편 전체 영역에 걸친 전자기특성 분포의 검토가 필요하다. 이는 시간 도메인에서 반사된 전자기파의 크기, 수 및 범위의 변화 때문이기도 하다. 본 연구에서 제시된 분석 및 측정 기술은 고성능 EM 파 흡수를 요구하는 3D 프린팅 RAS 설계에 있어서, 정상 또는 경사 입사 전자기파 하에서도 적용 가능하다. 관련 논문은 2024년도 Measurement 저널의 227권에 게재되었다. Measurement 저널은 다양한 측정 기술과 방법론을 다루는 데이터 분석 및 평가 기술에 대한 연구를 게재하는 명망 있는 연구 저널이다.
https://doi.org/10.1016/j.measurement.2024.114213
그림: Onyx-square-cocave 구조 3D 프린팅 전파흡수구조의 스텔스 성능 평가
(a) 3D PPS 전파흡수구조의 원리 (b) HFSS 해석 결과 (c) 측정 셋업 (d) 10.2 GHz 에서의 반사손실 분포
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