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Research

Projects

극고온-스텔스 소재 연구단

연구개요

미래 전장의 혁신 소재로서 무기 및 방어 체계의 내열 및 내삭마 성능을 고취하기 위한 극고온 고내열성-고강도 복합재료, 방어 체계의 피탐지 가능성 저감과 생존성 향상을 위한 다중파장- 신호제어 스텔스 소재에 대한 연구, 개발을 제안하고, 혁신적 미래 국방기술을 개발하기 위하여 창의‧도전적 국방 기초원천 R&D 를 추진.

극고온 고내열성-고강도 복합재료 (1, 2세부과제)

  • 극고온 환경에서 운용되는 국방 기술 체계의 보호를 위하여 경량, 고내열성, 내삭마 기능을 갖춘 극고온 고내열성-고강도 복합 재료 연구 제안.
  • POSS (Polyhedral oligomeric sisesquioxane) 기반 고 내열성 고분자 복합재의 멀티스케일 열분해/삭마 해석 기술 개발과 고 내열성 폴리이미드 (polyimide, PI) 단량체 분자 구조 설계 기술 개발.

광, 전자파, 음향 다중 대역 신호 제어 스텔스 소재 (3, 4, 5세부과제)

  • 전장 환경에서 피탐지 가능성을 낮추어 전략 자산을 보호하는 소재로서 다중 파장 대역에 대한 신호 제어 스텔스 소재에 대한 연구 제안.
  • 광학 신호에 대한 대응이 가능한 다중 대역 광신호 제어 스텔스 소재, 전자파 신호에 대한 대응이 가능한 입자빔 활용 기술을 이용한 전자기파 흡수 소재 물질 표면 처리 기술, 수중 음파 신호에 대한 대응이 가능한 수중 음향 회피를 위한 무반향 메타코팅 기술.

다중 대역 광신호 제어 스텔스 소재 (3세부과제, 본 연구팀 수행)

  • 광학 신호를 이용한 탐지 체계는 주로 적외선을 이용하며, 기존의 기술은 특정 파장 영역의 적외선 신호를 저감하는 도료를 사용하여 피탐지 가능성을 저감하나,
    서로 다른 파장을 사용하는 탐지 체계에 대응하기 위해서는 소재의 대응 파장대역에 대한 설계 및 조절이 가능하여 함.
  • 따라서 본 연구단에서는 플라즈모닉 현상을 이용한 메타물질 설계를 바탕으로 광 신호를 유도하는 소재 내부 전자의 거동을 조절하여, 흡수 및 방출 파장대역과 흡수
    율, 방사율을 조절함으로서 다중 파장의 적외선 탐지 체계에 동시에 대응할 수 있는 특수 소재에 대한 연구를 제안.

연구성과 - 듀얼밴드 적외선 스텔스 소재 개발 연구

  • (가) 플라즈모닉 공명제어를 통한 방사율 제어
    근접장 회절 현상을 이용한 이론적 플라즈몬 공명 제어
    6.2 ㎛, 1.54 ㎛에서의 고흡수율 및 3~5 ㎛ 영역에서의 방사율 저감을 통해 열화상 및 유도 미사일 피탐지저감
  • (나) 비등방성 열 방사 제어
    플라즈모닉 짝수차 공명에 의한 비등방성 열 방사 가능성에 대해 최초 제시
    열상 센서 및 FTIR 측정을 통한 비등방성 열방사 실험적 증명 완료
  • (다) 메타표면 보호층
    보호층을 통한 플라즈모닉 공명에 의한 근적외선 흡수율 증대
  • 듀얼 밴드 적외선 스텔스 소재 분광 특성 측정
  • 공명 차수에 따른 비등방성 열 방사 개념 제시
  • 비등방성 열 방사 제어를 통한 열상 위장기능

연구성과 - 스텔스 나노소재 대면적 생산기술 연구

  • 듀얼밴드 적외선 스텔스 소재 대면적 제작 공법 확립 : 나노임프린트 기술
  • 적외선 스텔스 위장막 소재 대면적 제작 공법 확립 : DUV 노광기술
  • 적외선-레이더 다중대역 FSS bi-stealth 유연 소자 대면적 제작 공법 확립 : UV 노광 기술