전기적으로 차폐하는 기본적인 원리는 앞서 설명드린 대로 도체를 이용하여 외부 전기장이 차폐하려는 공간 내부로 들어오지 못하도록 막는 것입니다. 이를 실현하는 구체적인 방법들은 다음과 같습니다.

전기적으로 차폐하는 방법

전기적으로 차폐하는 기본적인 원리는 앞서 설명드린 대로 도체를 이용하여 외부 전기장이 차폐하려는 공간 내부로 들어오지 못하도록 막는 것입니다. 이를 실현하는 구체적인 방법들은 다음과 같습니다.

1. 도체 외함(Enclosure) 사용
   • 가장 일반적이고 효과적인 방법은 보호하려는 대상이나 공간을 도체 재질의 상자나 케이스로 완전히 감싸는 것입니다. 금속(구리, 알루미늄, 강철 등)으로 만들어진 외함은 외부 전기장이 침투하는 것을 막아 내부를 전기적으로 차폐합니다. 이것이 바로 패러데이 케이지의 원리입니다.
   • 외함은 견고한 금속판으로 만들 수도 있고, 메시(mesh) 형태의 금속망으로 만들 수도 있습니다. 메시의 경우, 망의 간격이 차폐하려는 전기장의 파장보다 충분히 작아야 효과적입니다.
2. 접지(Grounding)
   • 차폐를 위해 사용된 도체 외함이나 스크린을 접지하는 것이 중요합니다. 접지는 유도된 전하가 안전하게 흘러나갈 수 있는 경로를 제공하여 차폐 효과를 더욱 향상시킵니다.
   • 올바른 접지는 차폐체의 표면에 유도된 전하가 효과적으로 중화되도록 도와주며, 외부 전기장의 영향을 최소화합니다.
3. 차폐 케이블 사용
   • 전기 신호를 전달하는 케이블의 경우, 외부 전기장의 간섭을 받거나 케이블 자체에서 발생하는 전기장이 외부로 방출되는 것을 막기 위해 차폐 케이블을 사용합니다.
   • 차폐 케이블은 신호선 주변을 도체 재질의 쉴드(shield, 보통 금속박이나 금속 편조선)가 감싸고 있으며, 이 쉴드는 종종 접지됩니다. 동축 케이블이 대표적인 예입니다.
4. 개구부 및 틈새 처리
   • 아무리 잘 만들어진 도체 외함이라도 문, 환기구, 케이블 통과구 등 개구부나 틈새가 있으면 그 부분을 통해 전기장이 새어 들어올 수 있습니다.
   • 이러한 개구부를 통한 전기장 누설을 최소화하기 위해 다음과 같은 방법들을 사용합니다.
     • 전도성 개스킷(Conductive Gaskets): 외함의 문이나 커버 접합부에 전도성 개스킷을 사용하여 틈새를 막고 전기적인 연속성을 확보합니다.
     • 금속 스크린 또는 메시: 환기구 등에는 미세한 금속 스크린이나 메시를 덧대어 공기는 통하되 전기장은 차단하도록 합니다.
     • 도파관형 차폐(Waveguide Beyond Cutoff): 특정 크기 이상의 개구부에 대해서는 길고 좁은 도파관 구조를 만들어 특정 주파수 이상의 전자기파가 통과하지 못하도록 할 수 있습니다.
     • 필터: 케이블이 차폐된 공간으로 들어오거나 나갈 때, 케이블을 통해 유입될 수 있는 전기적 노이즈를 제거하기 위해 필터(예: EMI 필터)를 사용합니다.
5. 재료 선택 및 두께
   • 차폐 효과는 사용된 도체 재료의 전기 전도도에 비례합니다. 전도도가 높은 구리나 알루미늄이 효과적입니다.
   • 차폐체의 두께 또한 중요한 요소가 될 수 있지만, 특정 주파수 이상의 전기장 차폐에는 재료의 두께보다 표면에서의 반사 특성이 더 중요하게 작용하기도 합니다. 하지만 일반적으로 두꺼울수록 물리적인 차폐 효과와 내구성이 증가합니다.

이러한 방법들을 단독으로 사용하거나 조합하여 원하는 수준의 전기적 차폐 성능을 확보할 수 있습니다. 차폐하려는 전기장의 주파수, 세기, 그리고 요구되는 차폐 수준에 따라 적합한 방법과 재료를 선택하는 것이 중요합니다.