중앙대, 4D 프린팅 기반 자가 기억 안테나 개발

신하영 기자I 2022.08.11 14:31:51

임성준 전자전기공학부 교수팀 연구 성과
주파수 기억 가능한 차세대 안테나 기술
4D 프린팅 기술 무선통신 분야 첫 응용

왼쪽부터 임성준 교수, 정희준 박사, 박의용 박사과정 학생(사진=중앙대)


[이데일리 신하영 기자] 중앙대 연구진이 4D 프린팅을 활용, 자가 기억 안테나를 개발했다.

중앙대는 임성준 전자전기공학부 교수팀이 이러한 연구성과를 거뒀다고 11일 밝혔다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 중견연구자사업 지원을 받아 수행됐으며 정희준 박사, 박의용 박사과정생이 참여했다. 연구결과는 관련 분야 저명 국제학술지(Additive Manufacturing)에 게재됐다.


연구팀은 4D 프린팅 기술을 안테나에 응용하기 위해 다중 인쇄 공정 기술을 개발했다. 안테나의 주파수 대역을 기억시킴으로써 외부 자극에 따라 안테나가 스스로 형상을 변형, 기억한 주파수 대역으로 복구할 수 있도록 한 것.

4D 프린팅은 고정된 형상의 구조물을 만드는 3D 프린팅과 달리 특정한 때에 구조물의 형상을 변화시키는 게 가능하다. 예컨대 발사체에 탑재할 때에는 형상을 최소화했다가 우주 공간에 발사된 뒤에는 형상이 커지는 태양전지 패널이 대표적이다.

임 교수 연구팀은 4D 프린팅된 구조 위에 전도성 물질을 형성하는 공정 방법을 개발했다. 해당 공정·설계 기술을 5G 무선통신 주파수 대역 안테나에 응용함으로써 세계 최초의 4D 프린팅 기술을 무선통신 분야에 응용하는 연구 성과를 거뒀다. 이번 연구 성과는 인위적 개입 없이 안테나가 스스로 외부 환경에 반응, 기능을 변화시킨다는 점에서 사막·우주처럼 접근이 어려운 환경에서 빛을 발할 것으로 기대된다.

임성준 교수는 “이번 연구 성과는 공정 기술과 설계 기술, 전자기학 해석 기술, 기계적 구조 해석 기술 등을 융합해 달성한 것”이라며 “이번에 개발한 공정 기술은 안테나뿐만 아니라 회로와 센서 등에도 응용할 수 있을 것“이라고 기대했다.

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