선박 기관실에서의 금속체 표면파 통신 활용 연구

Experimental Study of Metal Surface Wave Communication for Engine room of Vessels

본 연구는 선박 내부의 기관실에서 금속체 표면파를 이용하여 통신할 때 기관 구동으로 발생하는 잡음 간섭에 대하여 실험을 통한 데이터를 수집, 분석하였다. 실험은 순톤수 265톤 예인 선박의 기관실의 임의의 7구역을 선정하여 기관 구동 전과 구동 중에 생기는 잡음 성분을 신호 분석기를 통해 측정하고 표면파 통신에 미치는 영향을 측정하였다. 잡음 성분의 분석을 토대로 실제의 통신망을 구성하여 금속 격벽으로 이루어진 구역에서의 표면파 통신의 특성을 확인하기 위하여 실제의 통신망은 3개의 금속 격벽 사이로 통신장비를 설치하여 무선통신과 비교 실험을 진행하여 그 차이점을 확인하였다. 그 결과 표면파 통신의 경우에는 격벽 3개의 환경에서 기관의 구동 전후에 송수신 rate는 기관 구동 전과 구동 중인 상태에서 유의미한 차이가 없었으나 무선을 사용하는 Wi-Fi의 경우 구동 중인 상태에서 현저한 성능 저하를 나타냄을 확인하였다. 실험 데이터를 분석한 결과 기관 구동으로 인한 잡음은 무선통신에는 영향을 주지만 표면파 통신에 영향을 주지 않음을 확인하였다. 따라서 선박 내의 전자파 잡음이 많은 구역에서도 선박의 금속 구조물을 이용하여 표면파 통신 시스템을 구성하였을 때 무선통신을 대체할 수 있고 나아가 선박 내 밀폐 공간 및 기관실에서의 표면파 통신의 적용이 가능할 것으로 생각한다.

In this study analyzed experimental data on noise interference caused by engine operating apply surface wave communication in the engine room. For the experiment, 7 areas of the engine room on 256 ton tug boat and measured noise during engine on off using signal analyzer for effect surface wave communication. In order to construct and actual communication network based on the analysis of the noise and confirm the characteristics of surface wave communication in the area made metal bulkheads the actual communication network installed communication equipment between three metal bulkheads and conducted a comparative experiment with wireless communication. The difference was confirmed. As a result, in the case of surface wave communication, there was no significant difference in the transmission and reception rates before and after engine operation in an environment with three bulkheads, but in the case of Wi-Fi using wireless, the performance deteriorated significantly during operation. was confirmed. As a result of analyzing the experimental data, it was confirmed that noise caused by engine operation affects wireless communication but does not affect surface wave communication. Therefore, even in the area with a lot of electromagnetic wave noise in the ship, when the surface wave communication system is configured using the ship's metal structure, it is possible to replace the wireless communication and furthermore, it is possible to apply the surface wave communication in the enclosed space and the engine room in the ship.