전자기장 균일화와 생체 SAR·플라즈마·무선충전을 위한 ISM 기반 응용 전자기 시스템

ISM Electromagnetic Systems for E-Field Uniformity, Bio-SAR Exposure, Plasma, and Wireless Charging

연구 내용

전자기장 균일화 구조와 SAR 평가용 조사 장치를 설계하고, 알츠하이머 치료·EMF 노출, 플라즈마 소스, 근역 무선충전까지 연결하는 ISM 응용 연구

본 연구는 ISM 대역에서 전자기장 분포를 제어하여 응용 성능을 확보하는 설계를 수행합니다. coaxial line 챔버를 이용한 EMF 노출 장치는 모드 정합을 통해 넓은 임피던스 대역을 확보하면서 외부 전자기 방사를 제한하는 구조로 구성합니다. 생체 실험 관점에서는 hexagon-shaped patch와 metallic ground prop을 포함한 wire patch cell로 PETri dish 배치를 늘리고, 인접 지지 구조로 국부 H-field를 확대하여 SAR 기반 조사 조건을 평가합니다. 또한 open-ended microwave oven에서는 대기 구간에서 evanescent mode 특성을 이용해 전자기 결합을 조절하고, 다층 유전체 배치로 개구 방향에서의 E-field 균일도를 개선하여 마이크로전자 패키징 경화 공정에 적용합니다. 아울러 근역 무선충전을 위한 자장 균일화 코일 시스템과 Rogowskii coil 기반 센서 구조로 자장 성형과 모니터링을 함께 다룹니다.

관련 프로젝트

7건

연구 흐름

무선 충전 응용에서 필요한 근역 자기장 성형과 효율 추적 기반의 설계 요구를 먼저 설정하고, 입력·귀환 경로의 전류 흐름을 이용한 균일 자기장 형성 구조를 특허로 구체화했습니다. 이후 생체 응용으로 확장하면서 in vitro 실험용 wire patch cell을 통해 SAR 관련 전자기장 지표를 실험적으로 확인했습니다. 2025년에는 433 MHz 대역에서 알츠하이머 동물 실험을 위한 coaxial line 챔버 기반 EMF 노출 장치를 제시하고, 측정된 반사 특성을 기반으로 목표 영역의 SAR 산출을 수행했습니다. 동시에 open-ended microwave oven의 E-field 균일화로 공정 적용을 확장하고, 플라즈마 소스 국산화 프로젝트를 통해 고주파 전력과 임피던스 매칭 요구가 큰 시스템으로도 연계하고 있습니다.

활용 가능성

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

생체 EMF 노출 장치
SAR 기반 전자기장 설계
세포 배양용 RF 조사 모듈
마이크로전자 패키징 경화용 마이크로파 오븐
전자기장 균일도 최적화 공정
플라즈마 소스 에너지 공급 시스템
근역 자기장 기반 다중 무선충전
자장 균일화 코일 구조
Rogowskii coil 기반 자기장 센싱
전자기 차폐 챔버 설계
ISM 대역 실험용 전자기 환경 재현