6자유도 로봇 기반 측정…고주파 정밀도 세계 최고 수준좁은 공간·저비용으로 대형 시험시설 한계 극복국방·반도체·6G 통신까지 활용 가능성 확대



?KRISS 전자파측정그룹(권재용 책임연구원(좌)과 이상수 선임기술원(우))


한국표준과학연구원이 로봇 기술을 활용해 머리카락 굵기의 1/7 수준까지 제어할 수 있는 초정밀 전자파 측정 시스템을 자체 개발했습니다.
이번 시스템은 차세대 통신과 반도체, 국방 분야에서 요구되는 고주파 전자파를 정밀하게 측정할 황금성사이트 수 있는 플랫폼으로, 기존 방식의 한계를 넘어선 기술로 평가됩니다.
최근 통신 장비와 반도체 패키지, 항공기 레이다 등에 사용되는 전자파는 수십 기가헤르츠 이상의 고주파 영역으로 확대되고 있습니다. 이 영역에서는 측정 대상의 위치가 조금만 어긋나도 결과가 크게 달라지기 때문에, 정밀한 위치 제어 기술이 핵심입니다.
연구진 게임몰 은 이를 해결하기 위해 전자파 측정기와 대상의 위치를 동시에 정밀 제어할 수 있는 로봇 시스템을 도입했습니다. 특히 설계와 제어 프로그램, 위치 보정 기술까지 모두 자체 개발해 측정 플랫폼을 완성했습니다.
이 시스템은 상하·좌우·전후 이동과 회전이 모두 가능한 6자유도(6-DOF) 로봇 기술과 다양한 스캔 형상을 활용해 최대 750GHz의 사이다릴게임 폭넓은 대역까지 측정할 수 있습니다.
정밀도 역시 세계 최고 수준입니다. 위치 보정 기술을 통해 안테나 정렬 오차를 세계 최고 수준인 10마이크로미터 이내로 제어했습니다. 이는 머리카락 굵기의 약 7분의 1 수준에 해당합니다.
또한 기존 대형 전자파 시험시설과 달리, 로봇이 유연한 기동성을 이용해 측정 대상 주변을 이동 오션파라다이스사이트 하며 스캔하는 방식이 적용돼 공간과 비용 부담을 크게 줄였습니다. 좁은 공간에서도 낮은 비용으로고정밀 측정을 반복적으로 수행할 수 있습니다.



?KRISS 로봇 기반 전자파 측정시스템을 활용한 항공기 축소모형 전자파 산란특성 측정 사례

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이 기술은 특히 국방 분야에서 활용도가 클 것으로 전망됩니다. 무기체계 개발 과정에서 축소 모형을 이용한 전자파 특성 평가 시, 미세한 오차가 실제 성능에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문입니다.
아울러 위상배열 안테나와 반도체 안테나, 항공기 레이다 등 다양한 산업 분야에서도 측정 대상에 맞춘 유연한 적용이 가능할 것으로 기대됩니다.
연구진은 향후 인공지능을 접목해 측정 기술을 더욱 고도화할 계획입니다.
이번 연구 성과는 국제 학술지 'Composites Communications'에 지난해 10월 게재됐습니다. 또한 전자파 분야 국제 학회 ISAP 2024에서 최우수 안테나 측정 논문상을 수상했습니다.
(사진=한국표준과학연구원)
김건교 취재 기자