기술고시 전자기학-패러데이 새장과 도파관

어느 해인가 기술고시 전자기학에 이런 문제가 나왔다고 한다.

이는 패러데이 새장으로, 우리 주변에서는 전자레인지에서 볼 수 있다.

그런데, 원리는 무엇일까?전자레인지를 보면 구멍이 숭숭 나 있는데, 전자파가 제대로 차폐되긴 하는 것일까? 반파장보다 작은 지름의 구멍이라면 차폐가 된다는데, 왜 그런 것일까? 이런 의문을 나도 갖고는 있었는데 이 문제에 대한 질문을 듣기 전까진 생각해보지 않았다.

그러다 이 문제를 듣고서는, 왠지 도파관(waveguide)로 접근하면 될 것 같단 생각이 들었다. 생긴 것이 직사각형 도파관 같지 않은가. 그래서 찾아보았더니 아래와 같은 글이 있었다.

https://physics.stackexchange.com/questions/149607/what-is-the-relationship-between-faraday-cage-mesh-size-and-attenuation-of-cell

이 글에 따르면 내 생각대로 rectangular waveguide로 접근하여 해석하고 있다. 단 위 문제에서 주어진 것처럼, PEC가 아닌 유한한 conductivity를 갖는 경우에는 접근이 달라질 것이다. 일단 skin depth만큼 L과 D가 달라져야 할 것이다.

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