고고도 전자기파(HEMP)차폐를 위한 전자파 차폐 콘크리트 벽체 개발에 관한 실험적 연구

Abstract

북한은 최근 핵무기의 일반적인 열, 폭풍, 방사능 피해가 아닌 전자 장비를 무력화시키기 위한 고고도 전자기파 탄을 개발 중인 것으로 예측되고 있다. 현재 군용 목적으로 사용되고 있는 HEMP 차폐 시설 중 차폐 판의 경우 전자파 차폐 효과가 뛰어난 금속 판이 사용되고 있으나 이러한 금속판들은 차폐 시설 제작 시 용접 부위에서의 전자파 유입 가능성 등 시공상의 어려움과 높은 비용이 문제시 되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서 차폐 시설을 따로 구축하지 않고 콘크리트 구조물 자체로써 전자파 차폐 효과를 확보하기 위하여 콘크리트 실험체에 전기전도성이 높은 재료를 혼입하였다. 또한, 실험체 중 가장 높은 차폐효과를 보인 2가지 수준과, 가장 낮은 차폐 효과를 보인 2가지 수준에 100 μm 아연-알루미늄 합금 금속용사 피막을 적용하였다. 실험 결과 전기전도성이 높은 재료를 혼입한 실험체는 MIL-STD-118-125-1 규격 최소 차폐 기준을 만족하지 못하였으나, 금속용사 피막을 적용한 실험체에서는 모두 최소 차폐 기준을 만족하였다. 결론적으로, 100 μm 아연-알루미늄 합금 금속용사 피막이 HEMP 차폐에 높은 효율성을 가지고 있다고 판단된다.

Rather than causing damage from heat, blast, and radiation of a regular nuclear weapon, recently, it is predicted that North Korea has been inventing high altitude electromagnetic pulse (HEMP) missile in order to incapacitate electronic equipment. HEMP shielding facility is used for military purpose today. Despite the electromagnetic shielding effects from high quality compression plates, problems may include such as the possibility of electromagnetic influx resulting in the welding of the compression plates, and difficulties and high cost of construction. Therefore, in this study, a high electrical conducting material was added to the concrete experimental subject to ensure the shielding effect through electromagnetic waves to for the concrete structure, instead of building a shielding facility separately for the structure. Also, among the experimental subjects, 100 μm of Iron-Aluminum alloy metal spraying coat was applied to two types with the highest shielding effect, and to two types with the lowest shielding effect. The result of the experiment indicates that experimental subjects added with a high electrical conductivity material did not meet the minimum shielding criteria of MIL-STD-118-125-1 standard, but all the experimental material applied to the metal spraying coating satisfied the minimum shielding criteria. In conclusion, it is considered that 100 μm of Iron-Aluminum alloy metal spraying coat contains high efficiency in the HEMP shielding.