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선내 곡률 반경에 적용 가능한 플렉서블 표면파 공진기 실험 연구
공진우(Jin-Woo Kong),이학곤(Hak-Gon Lee),김학선(Hak-Sun Kim),김부영(Bu-Young Kim),심우성(Woo-Seong Shim) 한국항해항만학회 2022 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.2
본 연구는 선박의 내부의 비금속 재질 등으로 인하여 표면파 공진기의 설치가 어려운 환경에서 이를 극복하는 방법으로 플렉서블기판을 이용한 표면파 공진기의 적용 가능성에 대하여 제작 및 실험을 통해 확인하였다. 설계 제작된 플렉서블 공진기의 곡면구조에서 실험한결과 평면구조에서 평면형 공진기보다 성능은 열화되지만, 곡면구조에서 평면형 공진기 대비 높은 전송속도를 확인하여 그 적용 가능성을 확인하였다. 본 실험을 통해 평면형 표면파 공진기가 부착되기 어려운 구조물에서도 금속체 표면파 통신이 가능할 것으로 생각되며, 선실 선교 등내부가 비금속 포장재로 되어 있는 공간에서도 내부의 연결된 금속 파이프를 통해 선박 전 구간에서 최적의 금속체 표면파 통신 구성이 가능할 것으로 생각한다. This study demonstrates the performance of flexible surface wave resonators in spaces on a ship to overcome environmental limits like non-metallic walls where conventional surface wave resonators cannot installable. Although test results in plane structures show that the performance of conventional surface wave resonators are better than the flexible ones, the results are reversed in curved structures. Flexible surface wave resonators can be installed on metal-pipes that connects all spaces in a ship, and this will allow to build ultimate communication network all over the ship including the rooms like cabins or bridges that are enclosed in non-metallic walls.
금속체 표면파 통신 기술의 선내 적용 방안에 관한 고찰
공진우,김부영,심우성 한국항해항만학회 2023 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2023 No.2
본 연구는 금속체 표면파 통신을 이용한 선내 통신 네트워크 구축을 위한 실증 결과이며, 이에 대한 선내 적용방안에 대한 고찰이다. 지난 3년간 5척의 선박을 대상으로 금속체 표면파 통신에 대한 적용 가능성을 확인하였으며, 소형 선박부터 중형선박까지 선내 밀폐 구역에 대 한 표면파 통신의 실증을 통해 그 성능을 입증하였다. 통신방식은 IEEE 802.11 기반의 Wi-Fi 통신을 이용하여 무선신호를 표면파롤 전송하는 방식으로 진행하였으며, AP 기반의 데이터를 전송하고 AP – AP의 Point to Point 방식으로 전송속도를 측정하였으며, 표면파 통신이 도달되 지 않은 구간은 중계기 AP를 추가하여 전송거리를 연장하는 방안으로 이용하였다. 총 5척의 선박을 통해 무선통신이 불가능한 구역에서 5~100Mbps의 전송속도를 도출함에 따라 선내 Back Bone network를 표면파 기반으로 이용하여 선내 중량 감소, 통신 케이블 구축에 따른 비 용 절감이 가능할 것으로 사료된다. This study is an empirical result for building an onboard communication network using metal surface wave communication and is a consideration of its application within the ship. Over the past three years, the applicability and the performance of metal surface wave communication has been confirmed by testing on five small and medium ships. In the tests, IEEE 802.11 protocol of Wi-Fi was used, and the signals were generated in the form of surface waves. Data was sent from AP to AP in the point-to-point form, and the transmission speed was measured at the same time. If necessary, additional repeaters were used to extend the transmission distance. As derived a transmission speed of 5 to 100 Mbps in wireless communication restricted areas of the 5 ships, it is believed that it is possible to reduce the weight of ships and costs by eliminating the communication cables by using surface wave communication as the back-bone network on ships.