최근 방송 통신 및 전자정보 산업의 급속한 발전과 지하철, 학교 등 언제 어디서나 방송 통신이 가능해지고, Wi-Fi, 휴대폰 등 우리 생활 곳곳에 전자파로 인한 노출이 꾸준히 증가함에 따라 인체, 농·생명 등에게도 악영향을 끼치고 있다. 탄소섬유강화플라스틱은 여러 산업 분야에서 적용되고 있는 소재 중 대표적인 소재로 탄소섬유와 이를 고정하는 역할인 고분자 수지를 결합·적층하여 사용하는 소재로 설계 구조에 적합한 높은 기계적 강도와 강성, 전기 및 열전도도, 등의 성능이 우수한 소재로 설계단계에서 사용하고자 하는 소재에 관해서 물성 연구 등의 검증을 필요로 한다. 또한, 우수한 기계적 물성을 가지고 있는 이방성 재료로 설계모델에 대한 응력해석방법과 섬유방향에 따른 응력분포 및 분석을 통한 안정성을 확보할 수 있는 데이터의 검증이 필수이다.
본 연구에서는 탄소섬유강화플라스틱의 전자파 차폐케이스 적용을 위해 총 3단계로 진행하였으며, 1단계에서는 Prepreg의 기초물성을 통해 해석적 기본 데이터 구축 후 상용 유한요소 해석프로그램을 활용하여 섬유 배열에 따른 반발특성을 확인, 2단계에서는 해석데이터를 기반으로 시험규격에 의거한 시제품을 제작 후 실험을 진행하였다. 3단계에서는 섬유 배열에 따른 전자파 차폐성능을 사용 소재에 따라 측정하였으며 전자파 차폐 케이스의 적용 가능성을 확인하였다. 그 결과 외부충격에 의한 반발특성이 가장 우수한 섬유 배열은 [0/90] 패턴으로 다른 패턴에 비해 10.19%∼22.57% 감소하는 경향을 보였으며, 실험결과를 비교하여 해석과의 오차율은 17% 이내로 확보하였다. 이러한 결과는 구조적으로 견고하면서 전자파 차폐효과가 있어야 하는 배터리 케이스 및 전장 부품의 하우징 등에 적용가능할것으로 판단된다.