마이크로웨이브 가열(MWH)은 빠른 가열 속도, 에너지 효율, 낮은 전체 공정 온도와 같은 이점으로 인해 다양한 산업 및 연구 응용에서 널리 사용된다. 그러나 기존의 MWH 시스템에서 핵심적인 과제는 온도 비균일성으로, 이는 캐비티 내부에서 나타나는 정상파 패턴으로 인해 마디(node)와 배마디(antinodes)가 형성되면서 발생한다. 본 연구에서는 캐비티 시스템 최적화를 통해 온도 균일성을 향상시키는 개선된 MWH 시스템을 제안한다. 균일한 전기장 분포를 달성하기 위해, 위상 천이 기법을 결합한 다중 도파관 시스템을 사용하여 회전하는 전기장을 구현하였다. 또한 도파관 높이를 조정함으로써 캐비티 내의 파장을 증가시켜, 추가적인 균일성 향상을 이루었다. 시뮬레이션 및 실험 결과, 제안된 시스템은 150 mm 면적에 대해 균일한 가열을 달성하며 전기장 분포의 변동이 5% 미만임이 확인되었다. 변동계수(COV, coefficient of variation) 또한 5% 미만으로 성공적으로 감소하여, 마이크로웨이브 가열의 균일성을 유의미하게 향상시킬 수 있는 시스템의 역량을 명확히 보여주었다. 이러한 결과는 제안된 시스템이 대면적 시료에 대해서도 안정적이고 균일한 열처리를 달성하는 데 효과적임을 입증한다.

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