현대 생활에서 전자레인지는 필수적인 가전제품으로 자리 잡았지만, 음식이 고르게 가열되지 않는 현상은 여전히 풀기 어려운 과제였습니다. 이는 마이크로파가 공간적으로 고정되어 있어 특정 지점에만 에너지가 집중되거나 약해지는 물리적 특성 때문입니다. 특히 정밀한 가열 공정이 요구되는 반도체나 자동차 부품, 탄소섬유 제조 같은 첨단 산업 분야에서는 이러한 가열의 불균형이 생산 품질에 큰 영향을 미치는 요인이 됩니다. 그동안은 이를 보완하기 위해 다양한 시도가 있었으나, 마이크로파의 특성 자체를 조절하여 가열 위치를 정밀하게 제어하는 데에는 기술적인 한계가 존재했습니다.

마이크로파의 파장을 마음대로 조절하여 공간 분포를 변화시킴으로써 가열 위치를 정교하게 제어하는 방식입니다.

국내 연구진은 마이크로파의 주파수를 미세하게 조절함으로써 파장의 길이를 획기적으로 변화시키는 '적열적소' 기술을 세계 최초로 개발했습니다. 기존 기술로는 주파수를 변경해도 파장 변화가 미미하여 실제 가열 위치를 제어하기 어려웠으나, 수년간의 연구 끝에 주파수를 단 1%만 조절해도 파장 변화를 기존보다 100배나 크게 만드는 성과를 거두었습니다. 이를 통해 가열 위치를 자유자재로 설정할 수 있게 되었으며, 특정 지점을 집중적으로 데우는 표적 가열과 전체를 골고루 데우는 균일 가열을 모두 구현할 수 있게 되었습니다. 이는 열 공학과 전기재료 분야의 세계적인 학술지에도 게재되며 그 우수성을 인정받았습니다.

이 혁신적인 기술은 차세대 스마트 전자레인지 시대를 열어갈 핵심적인 역할을 할 것으로 기대됩니다. 현재 우리나라의 열처리 에너지 효율은 선진국과 비교했을 때 개선의 여지가 많은 상황이지만, 마이크로파 정밀 제어 기술이 현장에 도입되면 불필요한 에너지 손실을 최소화할 수 있습니다. 이는 단순히 산업 현장의 생산성을 높이는 것을 넘어, 국가 에너지 효율을 개선하고 정부의 탄소중립 실현이라는 시대적 과제에도 크게 기여할 것입니다. 학술적 가치와 실용성을 동시에 확보한 이 기술은 앞으로 우리 생활 가전뿐만 아니라 다양한 첨단 산업 현장에서 혁신적인 변화를 이끌어낼 전망입니다.