학문
전자파 차폐는 어떤 원리로 이루어지나요?
전자기기 주변에서는 외부 전자파의 영향을 줄이거나 내부 신호와 밖으로 방출되는 것을 막기 위한 구조가 사용되는데, 전자파 차폐는 어떤 원리로 이용하는지 의견부탁드립니다.
8개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.
전자파 차폐는 금속 같은 도전성 재료로 기기를 둘러싸서 전자파를 반사,흡수,다중 반사로 막는 원리입니다.
틈이나 구멍이 크면 효과가 떨어지고 저주파 자기장은 일반 금속으로 잘 안막혀서 투자율 높은 재료를 쓴답니다.
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 센서는 주변의 온도, 압력, 빛 같은 물리적인 변화를 감지하고 이를 전기적인 신호로 바꾸는 장치입니다.
센서마다 방식은 조금씩 다릅니다. 예를 들어 온도센서는 온도가 변하면 전기저항이 달라지는 성질을 이용하고, 압력센서는 압력을 받으면 미세하게 변형되는 물질의 특성을 이용해 전기 신호를 변화시킵니다. 빛 센서는 빛을 받으면 전류가 변하는 성질을 이용합니다.
이렇게 만들어진 전기 신호는 전자회로가 읽어서 온도나 압력, 밝기 등의 실제 값으로 변환합니다. 예를 들어 스마트폰의 조도센서가 주변이 어두워졌다는 것을 감지하면 화면 밝기를 자동으로 낮추는 것이 이런 원리입니다.
결국 센서는 물리적인 변화 → 전기적 변화 → 전기 신호로 변환 → 기기가 이를 해석하는 과정을 통해 주변 환경을 전자기기가 이해할 수 있도록 만들어주는 장치라고 볼 수 있습니다.
안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. 전자파 차폐는 쉽게 말하면 전자기기가 전자파를 밖으로 내보내거나, 외부 전자파가 안으로 들어오는 것을 막는 것입니다. 대표적이고 가장 많이 사용되는 방법이 금속으로 기기를 감싸는 것입니다. 금속에 전자파가 닿으면 금속 표면에 전하가 움직이면서 전자파를 반사하거나 흡수해 내부로 들어오는 것을 줄여줍니다. 그래서 전자기 차폐를 말할때 금속 케이스를 가장 많이 사용합니다.
전자기기에서는 금속 케이스뿐 아니라 케이블 주변의 차폐막, PCB의 차폐 구조, 접지 등을 함께 사용합니다. 다만 완전히 막힌 상자처럼 만들 수는 없기 때문에 통풍구나 케이블 연결부 같은 틈도 중요합니다. 틈이 너무 크면 그 부분으로 전자파가 새어나가거나 들어올 수 있기 때문입니다. 결국 전자파 차폐는 금속 등의 재료를 이용해 전자파를 통과하지 못하게 하여서 반사·흡수하고, 틈과 접지까지 관리해서 내부와 외부의 전자파 간섭을 줄이는 기술이라고 볼 수 있습니다.
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.
전자파 차폐는 전자기파가 기기 안으로 들어오거나 밖으로 나가는 것을 반사시키거나 흡수해서 줄이는 원리입니다.
구리나 알루미늄 같은 금속은 자유전자가 많기 때문에 외부 전자파가 닿으면 표면에 전류가 생기고, 이 전류가 원래 전자파를 약하게 만듭니다. 그래서 금속 케이스나 금속망으로 기기를 둘러싸게 되면 전기장 성분이 크게 줄어드는 효과를 얻을 수 있는 것입니다.
주파수가 높아질 경우 금속 표면 가까이에 전류가 몰리는 표피효과가 나타나 얇은 금속층도 차폐에 효과적일 수 있는데, 반대로 저주파 자기장은 일반 금속만으로 막기 어렵기 때문에 투자율이 높은 재료를 사용해 자기장의 경로를 우회시키는 방법도 사용합니다.
전자파 차폐는 금속의 반사, 재료 내부의 흡수, 자기장 경로 제어를 이용해 전자기 간섭을 줄이는 기술이라고 보시면 되겠습니다.
안녕하세요.
자폐는 보통 정전기같은 원치않은 Glitch를 방지하기위해 GND로 연결해서 흘려보내는 용도로 쓰입니다.
Low Pass Filter를 쓰기도 하고요
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
전자파 차폐는 전기가 잘 통하는 금속이나 전동성 재료로 전자기기를 둘러싸 외부 전자파가 내부로 들어오거나 내부의 전자파가 밖으로 나가는 것을 줄이는 원리입니다 전자파가 차폐재에 닿으면 일부는 반사되고 일부는 재료 내부에서 전류를 발생시키면서 열에너지 등으로 흡수되어 약해집니다 이러한 구조를 패러데이 케이지라고 하며 금속 케이스나 케이블의 차폐증 등이 대표적인 예입니다 다만 주파수와 재료 차폐 구조에 따라 효과가 달라지며 틈이나 구멍이 크면 차폐 성능이 떨어질 수 있습니다
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
전자파 차폐는 주로 반사와 흡수 두 가지로 이루어져요. 전자파가 구리나 알루미늄 같은 금속 판에 닿으면, 금속 안의 자유전자가 전기장을 따라 움직이면서 들어오는 파와 반대 방향의 파를 다시 내보내요. 공기와 금속은 임피던스 차이가 커서 에너지 대부분이 표면에서 되돌아 나가요.
금속 안으로 들어간 전자파는 와전류를 만들고, 이 전류가 저항으로 열이 되면서 빠르게 줄어들어요. 전자파가 스며드는 깊이를 표피 깊이라고 하는데, 구리에서 1GHz면 약 2μm라서 얇은 금속 도금만으로도 충분히 막을 수 있어요. 반대로 50Hz 같은 저주파는 표피 깊이가 9mm나 돼서 잘 막히지 않아요. 그래서 저주파 자기장은 투자율이 높은 뮤메탈 같은 합금으로 자기력선을 우회시키는 방식을 써요.
차폐 성능은 구멍과 틈에서 크게 떨어져요. 틈의 길이가 파장보다 충분히 짧아야 해서, 전자레인지 문의 철망 구멍도 12cm 파장보다 훨씬 작은 몇 mm로 뚫려 있어요. 스마트폰 안의 금속 차폐 캔이나 케이블의 편조 차폐선도 접지와 함께 써야 제 효과가 나요 :)
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.
전자파의 차폐는 반사와 흡수와 다중 반사라는 세 가지 원리로 전자파를 막아주고 있습니다. 전자파가 차폐제라는 금속이나 도전성 물체를 만나게 되면, 에너지의 형태가 완전히 바뀌기 때문이에요. 그래서 외부에서 들어오는 유해 신호나 내부에서 나가는 노이즈가 모두 차단되게 됩니다. 거기다가 물질의 금속석이나 두께에 따라서 차단되는 방식도 조금씩 달라지고 있습니다. 그 결과 기기와 사람을 안전하게 보호해줄 수가 있는 거죠.
가장 대표적인 원리는 도전성 물질 표면에서 일어나는 신호 반사입니다. 왜냐하면 전자파가 금속 표면에 닿으면 대부분이 그대로 튕겨나가버리기 때문입니다. 그리고 반사되고 남은 전자파는 차폐제 내부를 지나가게 되면서 대부분의 열 에너지로 흡수돼서 사라집니다. 게다가 차폐제 안쪽 벽면을 타고 여러 번 튕기는 다중 반사 현상까지 일어나게 되죠. 그래서 전자 기기 외함이나 케이블의 금속 재질을 둘러주는 것만으로도 노이즈 차단 효과가 뛰어나게 되는 겁니다.