<미래기술 우리가 연다>(27)경북대 고주파 및 안테나 연구소

　자연환경을 훼손하는 대형 기지국이 어른키만큼 작아지고 휴대폰에서 삐죽 튀어나온 안테나의 모습을 더 이상 찾아보기 힘든 날도 멀지 않은 것 같다.

　경북대 마이크로파 및 안테나연구실(실장 조영기 전자공학과 교수)은 이처럼 전파를 주고 받는 안테나의 크기를 초소형으로 줄이는 대신 광대역(UWB)의 특성을 그대로 구현할 수 있는 기술의 이론적인 토대와 제품의 설계 및 제작을 연구하는 곳이다.

　지난 5년 동안 전자장 수치해석과 안테나 이론 분야에 관련된 기술을 연구해 온 마이크로파 및 안테나연구실은 특히 차세대 기술인 극소형 안테나 기술의 이론을 정립하고 이를 다양한 산업분야에서 응용할 수 있도록 최적화하는 연구에 주력하고 있다. 연구실은 그동안 이와 관련, 100여편 이상의 연구논문을 발표했고 총 20여건 이상의 연구과제를 수행했다.

　초소형 안테나는 현재 전파자원의 효율적인 사용과 함께 기존 기지국의 용량을 몇 배 이상 늘릴 수 있고 차세대 기술인 근거리 무선망의 기반기술이 된다는 점에서 중요성을 더해가고 있다. 이와 함께 소형화되는 안테나 및 시스템과의 결합에서 생기는 문제를 해결하면서 고출력·초고주파(RF) 소자를 개발하는 것이 중점 과제로 연구가 진행되고 있다.

　이런 연구는 영화 트위스트에서 폭풍을 따라다니는 기상 전문가들이 폭풍의 특성을 알아내기 위해 특수제작한 미세비행물체(MAV)를 폭풍 속으로 날려보내는 것을 가능하게 할 뿐 아니라 손바닥만한 크기의 안테나 하나로 수십㎓에 이르는 광대역을 커버할 수도 있다.

　현재 연구실이 중점적으로 추진하고 있는 연구과제는 네가지로 요약된다.

　우선 KAIST의 미세정보연구센터와 함께 추진하고 있는 RF 집적 안테나 개발사업은 RF 센서의 구조를 이론적으로 찾아내 기존 소형 평면형 안테나보다 더욱 작은 극소형 안테나를 개발하는 작업이다. 이 안테나는 동전 크기의 미세원격시스템(MICROS)을 구현하는 데 필수적이라고 할 수 있다.

　두번째는 한국표준과학연구원 과제로 수행중인 도파관 개방 종단형(OEG) 안테나의 특성 연구다. 다양한 주파수 대역에서의 실험을 통해 OEG 안테나의 설계 및 제작시 특성을 개선할 수 있는 방안을 모색하는 연구다.

　세번째는 배터리 내장형 안테나로 전자파 생체흡수율(SAR)을 최소화하고 휴대전화의 소형화를 뒷받침해 줄 연구과제다. 현재 개인휴대단말기(PCS)와 IMT2000 대역의 배터리 내장형 안테나는 완성단계에 이르러 향후 휴대폰의 소형화에도 크게 기여할 전망이다.

　끝으로 800㎒∼2.5㎓에 이르는 광대역 안테나 개발이 진행중이다. 연구실은 최근 A4용지 크기의 안테나를 완성한 데 이어 안테나를 손바닥 크기만큼 줄이는 연구를 진행하고 있다.

　연구실은 특히 최근 경북대 전자공학과 출신 벤처기업인 한텔(대표 이광철)과 스마트 안테나용 선행배열 안테나 설계 및 제작에 관한 연구를 산학협력과제로 수행하고 있다. 또 이동중인 차량과 선박에 적용할 수 있는 직접 위성수신 안테나인 광대역용 누설파 안테나에 대한 연구가 상당히 진행돼 올해안에 시제품을 내놓을 계획이다.

　조영기 교수는 “현재 안테나에 대한 이론적인 연구는 우리나라가 상당히 앞 서 있다”며 “올해부터는 연구실을 중심으로 이 연구결과물을 전 산업분야에 적용할 수 있는 산학협력 개발에도 박차를 가할 계획”이라고 말했다.

　<대구=정재훈기자 jhoon@etnews.co.kr>

사진;전자파 무반사실에서 조영기 교수가 연구원들과 함께 안테나 전파의 복사특성 실험에 대해 의견을 나누고 있다.