나고야 공업대학 전기·기계공학류의 와카토 히로키 준교수, 안재대유준교수 등의 연구그룹은 주식회사 GOCCO.와 공동으로 실내 전파환경을 개선하는 혁신적인 인테리어 패널 '메타파네'를 개발했다. 이 제품은 메타 표면 기술을 활용하여 전원이 필요 없으며 전파 강도를 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.
「메타파네」는 1mm 두께의 박형 패널로 GOCCO.가 독자적으로 개발하고 있는 Ag 잉크와 인쇄 기술을 이용한 메타서피스를 내장하고 있다. 이에 의해, 정밀한 제조 공정을 거치지 않고, 고품질의 전파 강화를 실현할 수 있다.
개발에 있어서 나고야 공업대학·와카토 연구실, 안재연구실이 가정용 Wifi를 상정해 5GHz Model의 측정을 실시한 결과, 30°의 설계 각도로 전파를 흡수하지 않고 반사하는 금속판에 비해 약 6dBm(4배)의 증폭이 관측되었다. 또, 제5세대 이동통신 시스템(5G)에서 이용되고 있는 28GHz대에서도 같은 측정을 행하면, θi=0°일 때 30°의 설계 각도로, θi=10°일 때 40°의 설계 각도로 전파를 흡수하지 않고 반사하는 금속판에 비해 약 10dB(10배)의 증폭이 관측되었다. 이러한 결과와 반사 각도를 임의로 설계할 수 있는 메타서피스의 특성에 의해, 복수의 반사 각도의 메타파네를 조합함으로써, 임의의 장소에 강전파 존을 생성하는 것도 가능하게 된다.
GOCCO.에서는 일반적인 가정용 WIFI에 대응한 5GHz 모델과 5G에 대응한 28GHz 모델의 2종을 전개해, 차세대 대역에의 적용을 향해 개발을 진행시킨다. 건물내에서 전파가 도달하기 어려운 장소의 보좌나, 무선 대용량 통신을 필요로 하는 장소에서의 전파 설계를 용도에 따라 패널을 붙인다고 하는 간편함으로 실현하는 것이 가능해질 수 있다. 또, 표면은 자유롭게 비주얼/그래픽을 인스톨 가능하고, 아름다움과 기능성을 겸비한 아트 패널로서도 활용할 수 있다. '메타파네'의 메타서피스 기술은 건축재료로서도 전개가 가능하며, 재료의 도매에 의해 기능성건재의 시장에도 공헌할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
나고야 공업 대학의 와카토 연구실에서는 전자기 재료 메타 서페이스를 사용하여 전파의 흐름을 인공적으로 제어하기위한 연구를 진행하고 있습니다. 특히 전자 회로 부품을 통합함으로써, 자연계에 존재하는 재료로부터는 얻을 수 없는 응답을 만들어내고 있다.
안재연구실에서는 전파 환경의 모델링에 근거한 무선 통신 기술이나 무선 센싱을 위한 연구를 진행하고 있다. 특히 생체 전자기 환경에 근거한 신뢰성이 높은 무선 통신 기술이나 위치 계측 기술의 연구에 임하고 있다.
참고 : 【나고야 공업 대학】 메타 서페이스 내장 인테리어 패널 "메타빠네"를 발표 ~ 벽에 걸기 만하면 특정 방향으로 WI-FI 전파 강도가 UP! ~
