초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 주파수 선택막과 로보틱 스캔 기술을 개발하고 이를 가변 주파수 스텔스 구조를 설계하고 실험적으로 검증하는 기술 개발까지 전주기 기술 확보를 목표
- 기존의 주파수 선택막 (FSS: Frequency selective surface)이 적용된 구조는 사용목적 및 요구사항에 맞는 설계 및 제작이 진행되기 때문에, 제작 완료된 상태에서는 주위 환경 변화에 따른 전자기 성능 변경이 제한적임
- 주위 환경 변화에 대응할 수 있으며 전자기 성능 변경이 가능한 가변 주파수 구조를 설계
- 현 기술을

□ 연구개요
본 연구는 주파수 선택막과 로보틱 스캔 기술을 개발하고 이를 가변 주파수 스텔스 구조를 설계하고 실험적으로 검증하는 기술 개발까지 전주기 기술 확보를 목표
- 기존의 주파수 선택막 (FSS: Frequency selective surface)이 적용된 구조는 사용목적 및 요구사항에 맞는 설계 및 제작이 진행되기 때문에, 제작 완료된 상태에서는 주위 환경 변화에 따른 전자기 성능 변경이 제한적임
- 주위 환경 변화에 대응할 수 있으며 전자기 성능 변경이 가능한 가변 주파수 구조를 설계
- 현 기술을 가장 필요로 하는 레이돔 및 스텔스 구조에 적합한 가변 주파수 스텔스 구조를 설계하고 이를 실험적으로 검증하는 기술개발을 목표

□ 연구 목표대비 연구결과
가변 주파수 스텔스 구조를 설계하기 위한 기계 / 전자기 성능을 만족을 통한 전자기 기술 확보
- 기계적 성능 중 가장 우선 검증해야 하는 요소가 다이오드의 접착력이기 때문에 다이오드의 전단 시험을 통해 다이오드의 전단 강도 예측하고, 실험 결과와validation하여 다이오드의 파손 조건을 정의
- 항공시 운행 환경을 고려하여 기계적 성능을 최적화하기 위해 유동해석을 통해 레이돔에 가해지는 압력을 계산하여 구조해석을 수행하여 레이돔 단면을 설계
- 가변 주파수 구조 설계를 하기 위해 상용 전자기 해석 S/W를 이용하여 전자기 성능을 예측, 다이오드는 PIN 다이오드를 이용하였으며, 낮은 전압으로 작동시키기위해 병렬로 다이오드에 전압을 공급할 수 있도록 패턴 설계
- 가변 주파수 스텔스 레이돔 구조를 설계 및 제작하여 가변 주파수 대역인 X-band (8.2 ~ 12.4 GHz)에서의 투과 주파수가 발생하며, 전압 차이에 따른 투과 주파수대역폭이 1GHz까지 발생
- 전자기 해석 결과 투과주파수에서 main/side lobe beam이 레이돔 유무에 따라 크게 변하지 않고 전자기 요구 성능을 만족시키며, boresight error 또한 1° 이하 수준으로 매우 낮게 나타나는 것을 확인
- 간이 레이돔 시편을 측정하여, 전압에 따라 투과 주파수가 이동하는 것을 확인할수 있었으며 곡률에 따른 전자기 성능 평가 결과와 비교한 결과 전자기 해석 모델이 유효하다는 것을 검증
- 로보틱 스캔 기술을 이용하여 곡률 형상의 가변 주파수 스텔스 레이돔에 대한 가시화 결과를 통해 전영역에서의 전자기 성능을 평가

□ 연구개발성과의 활용 계획 및기대효과 (연구개발결과의 중요성)
- 가변 주파수 구조는 차량용 안테나, 레이다, wearable, health care 등 현재 각광받고 있는 4차 산업과 관련하여 융합된 연구를 진행 가능
- 가변 주파수 구조를 이용하여 상황에 맞는 전자기 성능을 선택하여 사용할 수 있기 때문에 비용 절감 및 고효율성을 확보
- 가변 주파수 스텔스 구조를 통해 보안 관련하여 특정 기업이 생산 독점하는 현상을 줄일 수 있으며, 민간 측면에서 새로운 사업 분야가 생성되고 기술의 국산화 및 고도화를 이룸으로써 관련 사업이 활성화
- 가변 주파수 스텔스 구조를 적용한 레이돔 기술이 국산화된다면 전략적으로 투과 주파수를 변경함으로써 전투기 및 군함의 생존성을 크게 향상
- 스텔스 관련 핵심 기술을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 어디에서도 시도하지 않았던 가변 주파수 스텔스 구조가 적용된 레이돔 개발 기술을 확보

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2.1) 1차년도 ... 5
• 2.2) 2차년도 ... 7
• 2.3) 3차년도 ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 15
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 15
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 3) 목표 달성 수준 ... 15
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 17
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 17
• 6. 참고문헌 ... 18
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 19
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 23
• 끝페이지 ... 33