메타물질·메타표면 기반 파동 에너지 제어와 임피던스 매칭 연구

Wave Energy Control and Impedance Matching with Metamaterials and Metasurfaces

연구 내용

분산 메타물질 흡수, 비국소 음향 매칭, 보편 임피던스 매칭 커플러, 재구성 메타표면 안테나를 통해 반사·손실을 제어하는 연구

전자기파 에너지 제어를 목표로 메타물질·메타표면의 유효 물성 및 비국소 특성을 설계 변수로 사용합니다. 분산형 메타물질 흡수기는 Lorentz oscillator 모델과 등가 회로로 목표 주파수 대역의 반사 저감을 정합하고, 복층 구조로 동작 파라미터를 구현합니다. 임피던스 불일치가 만드는 반사를 universal impedance matching과 transformation optics로 제거해 커플링 효율과 대역폭을 확보합니다. 또한 주파수·입사각에 독립적인 음향 반사 억제를 위해 spatio-temporally dispersive 비국소 매칭층을 구성하며, 딥러닝으로 재구성 메타표면의 홀로그램 빔 스티어링을 실시간 제어하는 방향을 병행합니다.

관련 프로젝트

1건

연구 흐름

장기 과제에서는 메타물질을 이용해 파동 에너지의 한계 제어와 복소 변조, 센싱 및 초고해상도 이미징의 기반 기술을 구축했습니다. 이후 빔 자유제어를 위한 능동 안테나로 확장하여 메타표면 기반 파면 변조 제어 체계를 발전시켰습니다. 2021년 이후에는 universal impedance matching 및 transformation optics로 커플러에서의 반사를 제거하는 설계 방법을 구체화했습니다. 동시에 비국소 특성을 갖는 메타구조로 음향 반사 억제를 구현하고, 분산형 메타물질 흡수기를 통해 광대역 흡수 성능을 실증했습니다. 최근에는 딥러닝 기반 reconfigurable metasurface antenna로 실시간 홀로그램 제어 성능을 확보하는 연구를 수행합니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

초광대역 전자기파 흡수 구조
재구성형 메타표면 안테나
저반사 임피던스 매칭 부품
섬유-칩 결합용 파장 커플러
홀로그램 기반 빔 스티어링 모듈
비국소 메타물질 음향 매칭층
고효율 전력 분배/커플링 소자
레이다·무선통신 빔 제어 인터페이스
마이크로파 센싱용 메타구조
RF 에너지 관리 모듈