This study analyzes the environmental durability and electromagnetic wave absorption performance of radar absorbing structures (RAS) composed of nickel-coated glass fibers (NCFs) embedded in an epoxy resin matrix. Two types of NCFs, differing in nickel plating thickness, were used to fabricate single-layer RAS specimens, and their mechanical and electromagnetic properties were evaluated before and after exposure to a high-temperature and high-humidity environment in accordance with MIL-STD-810H, Procedure II. Mechanical testing and free-space measurements on the RAS specimens were conducted to assess the effects of moisture ingress. Specimens with lower nickel content exhibited microstructural damage due to internal moisture penetration, leading to a more significant reduction in mechanical strength compared to those with thicker nickel plating. This behavior is attributed to the superior moisture barrier properties provided by the thicker nickel layer, which suppressed moisture diffusion and stabilized the fiber–matrix interface. The variation in complex permittivity induced by moisture absorption was negligible, and the RAS retained its electromagnetic absorption performance after environmental exposure.

본 연구에서는 스텔스 복합재의 내환경 특성과 전자기파 흡수 성능을 평가하기 위해 니켈이 도금된 유리섬유를 활용한 단층형 전파흡수구조를 제작하였다. GND용 NCF (GND)와 유전체용 NCF (NCF)의 니켈 도금량 차이에 따른 흡습 거동, 기계적 및 전자기적 특성 변화를 비교하였다. MIL-STD-810H 규격에 따라 5일간 고온다습 조건에서 내환경시험을 수행하였으며 시험 전후 인장 및 압축 시험과 자유공간 측정을 통해 물성을 평가하였다. 유전체용 NCF 시편은 내부로 침투한 수분에 의해 미세 균열이 유발되었으며, 이에 따라 GND용 NCF 시편 대비 기계적 강도 저하가 더 크게 나타났다. 이는 두꺼운 니켈 도금층이 수분 확산을 억제하고 섬유-기지 계면을 안정화시켜 수분 저항성을 향상시킨 결과로 해석된다. 전자기적 특성의 경우, 수분 흡수에 따른 유전율 상승은 관찰되었으나 그 변화 폭은 미미하였으며 제작된 RAS는 내환경시험 후에도 우수한 전파흡수 성능을 유지하였다.

Keywords: 스텔스 복합재 구조(Stealth composite structure), 습식 열화(Hygrothermal aging), 무전해도금(Electroless nickel plating), 기계적 물성(Mechanical property), 전자기적 물성(Electromagnetic property)