• 한국항해항만학회지
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• 제38권6호
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• pp.623-627
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• 2014

최근에 인체 중심의 무선통신 기술에 대한 관심이 증가하면서 입을 수 있는 안테나에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 GPS 주파수를 수신할 수 있는 입을 수 있는 안테나를 제안하였다. 두께 0.7mm의 염소가죽을 유전체 기판으로 사용하고, 두께 0.08mm의 구리 폴리에스터 천을 방사체 및 접지판으로 사용하여 안테나를 제작하였다. 원형 편파 특성을 얻기 위해 정사각형의 패치에 대각선 방향에 놓인 모서리를 짤라서 방사체를 만들었고, 도전성 천과 가죽을 에폭시를 사용하여 접착하였다. 먼저 염소가죽의 유전율을 구하기 위해 크기가 다른 3개의 정사각형 패치 안테나를 만들고, 실험 및 시뮬레이션을 통해 염소가죽의 유전상수를 구하였다. 이것을 바탕으로 GPS 대역에서 동작하는 안테나를 설계하고, 제작하여 실험을 통해 안테나의 성능을 검증하였다. 옷의 어깨 부분에 설치하여, 사람이 입고 측정하여 특성의 변화를 실험하였고, 상용 세라믹 GPS 안테나와 수신 감도 특성을 비교하여 제작된 안테나가 비슷한 수준의 감도를 갖고 있음을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제38권4호
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• pp.367-371
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• 2014

선박이 운항 중 해난 사고가 발생하여 선원이나 승객이 물에 빠지는 경우 신속히 이들을 구조하는 것은 매우 중요한 일이다. 대부분의 해난 사고의 경우 물에 빠진 사람이 구명조끼를 입고 있으므로, 구명조끼에 GPS 및 Cospas-Sarsat 통신을 위한 모듈이 내장된다면 구조가 용이할 것이다. 본 논문에서는 구명조끼에 내장이 가능하며 GPS 및 Cospas-Sarsat 통신을 위한 이중대역 안테나를 개발하고자 한다. 안테나는 두께 0.2mm 인 FR4 기판을 사용하여 유연성을 확보하였고, 1.575 GHz와 406MHz에서 동작하며, 구명조끼의 어깨 부근에 장착이 될 수 있는 안테나를 설계하였다. GPS 통신용 안테나는 원형편파 특성을 갖는 링 슬롯 안테나로 구현하였고, 미앤드 형태의 선형 편파 안테나를 Cospas-Sarsat 통신용으로 사용하였다. 단일 마이크로스트립 선로를 통해 급전이 이루어지며, 두 공진 안테나간의 상호 간섭을 최소화하기 위해 개방형 스터브를 사용하였다. 제작한 안테나를 구명조끼에 장착하여 반사손실 측정을 통해 GPS 및 Cospas-Sarsat 주파수에서 안테나의 성능을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.239-246
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• 2013

본 논문에서는 MICS(Medical Implant Communication Service, 402~405 MHz)와 ISM(The Industrial, Scientific and Medical, 2.40~2.485 GHz) 대역에서 동작하는 의료용 무선 중계 시스템을 위한 이중 대역 인체 부착형 안테나를 제안하고, 인체의 영향을 고려한 안테나 성능에 대한 분석을 하였다. 제안된 안테나는 ISM 대역에서 동작하는 윗면의 패치와 MICS 대역에서 동작하는 바닥면의 패치로 구성되어 있다. 안테나가 실제 인체에 착용되어 사용되는 상황을 고려하고, 인체가 안테나에 미치는 영향을 분석하기 위하여 모의 인체를 이용하여 시뮬레이션과 측정을 수행하였다. 제안된 안테나의 반사 손실은 MICS 대역과 ISM 대역에서의 요구 대역폭을 만족하였고, 측정된 최대 이득은 MICS 대역과 ISM 대역에서 각각 -12.47 dBi, 1.71 dBi이었다. 제안된 안테나의 방사 패턴은 MICS 대역에서 인체 내부 지향성, ISM 대역에서 인체 외부 지향성을 가지며, 반사 손실 특성은 인체의 영향에 매우 둔감하므로 의료용 무선 중계 시스템용 인체 부착형 안테나로 활용되기에 적절할 것으로 사료된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.16-23
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• 2015

본 논문에서는 WCDMA2100 이동통신망을 사용하는 밴드형 wearable device에 적합한 bent 마이크로스트립 패치 안테나와 이를 적용하기 위한 RF configuration을 제안하였다. 제안된 안테나는 WCDMA2100 송수신 주파수 대역을 분리한 RF configuration을 사용하여 WCDMA 송신대역에서만 동작하도록 설계되었고, 후면의 도체(ground)로 인해 인체의 영향을 적게 받는다. 제안된 안테나는 flat 및 bent할 경우 모두 최대 이득은 5.3 dBi 이상, -6 dB 반사손실 대역폭은 20 MHz 이상을 가지고 전자파 인체 흡수율 시뮬레이션 $SAR_{1g}$ 0.7 [W/kg] 이하를 갖는다. 제안된 안테나는 사람의 손목이나 팔에 착용하는 밴드형 wearable device에 적합하게 사용될 수 있다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.102-106
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• 2014

본 논문에서는, 이중대역 안테나를 가진, 인체 거치용 단말장치 모사구조의 HAC(보청기 EMC) 지수가 실재환경으로부터 받는 영향에 대한 관찰이 이뤄진다. 첫째, 부착형 이동통신 장치에 필수적인 인접 구조를 고려한 이중대역 내장형 안테나가 설계된다. 이 설계는 모사구조의 제작을 통해 실제의 모습을 갖춘다. 둘째, 이 장치의 HAC 지수는 손에 부착하기 전과 후에 대해 모의시험 및 측정을 통해 얻어진다. 특히, 실재 장치의 전자장 모의시험 결과는 표준 측정법에 의해 타당성이 확인된다. 마지막으로, HAC 기주는 대역, 실장환경, 손(인체) 효과의 관점에서 분석된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.1114-1120
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• 2009

전도성을 띄는 다양한 도전사(electro-thread)의 도전율을 분석하여, 그 특성에 맞게 T 매칭 구조가 없는 글자 모양에 T매칭 구조를 인가하여 닦을 수 있는 자수형 UHF RFID tag 안테나를 설계하였다. 도전사를 이용한 RFID tag 안테나는 기존의 태그와는 달리 착용감과 구부러짐의 변화에 문제가 없어 옷에 자수하여 입을 수 있는 안테나로 사용되기가 쉽다. 자수형 태그의 모양은 일반 의류에 적용하기 쉬운 영어 알파벳 'F'와 한글 자음 'ㄹ' 형태로 설계하였다. 설계된 태그를 최적화하여 제작하였으며 제작한 태그의 특성과 인식 거리 패턴을 측정하였다. 또한 물 비눗물과 소금물에 태그가 젖었을 때 인식 거리를 측정하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.1071-1076
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• 2009

본 논문에서는 도전사를 이용하여 UHF 대역에서 동작하는 'ㅂ'자 자수 형태의 wearable RFID tag 안테나를 설계하였다. T-정합 형태를 가지는 'ㅂ'자의 자수형 tag 안테나를 다양한 도전사의 특성을 분석하여 전기적 성질이 좋은 200D(데니아)의 도전사로 자수 형태로 의복에 직접 자수를 넣을 수 있도록 설계하였다. 의류 위에 전도성을 가진 도전사를 이용한 태그를 자수해서 넣음으로 해서 의류의 착용할 수 있고 구부러질 수 있으면서 인식이 가능하게 하였다. 도전사의 데니아(denier)별로 제작 가능한 실의 전기적 특성을 측정하고, 그 측정치를 기반으로 자수 형태의 RFID 태그를 제작하였다. 제작한 안테나의 성능을 검증하기 위하여 반사 손실, 인식 거리 패턴 등을 측정하여 약 1.52 m의 인식 거리를 갖는 것으로 나타났다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.491-503
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• 2014

본 논문에서는 모노폴과 같은 방사특성을 갖고 인체 표면 간 통신을 위한 $TM_{31}$ 고차 모드 반원-링 마이크로스트립 패치 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 단락 핀을 이용하여 $TM_{31}$ 고차 공진 모드를 형성하였고, 평면형임에도 불구하고 모노폴과 같은 방사특성을 갖는다. 패치안테나의 좁은 대역폭을 확장하기 위해 $TM_{31}$ 모드 C-형 반링 패치를 반원 패치에 인접시켰으며, 소형화를 위해 half mode를 사용하였다. 인체 착용환경을 고려하여 마이크로스트립 라인을 이용하여 급전하였다. 제안된 안테나는 ISM(Industrial, Scientific, and Medical) 2.45 GHz 대역(2.4~2.485 GHz)에서 $0.25{\lambda}_0{\times}0.46{\lambda}_0{\times}0.025{\lambda}_0$의 크기를 갖고, 2.38~2.49 GHz에서 4.24 %의 10-dB 반사손실 대역폭을 갖는다. 인체의 영향을 고려하기 위해 2/3 근육-등가 반고체형 모의인체를 제작하고, 이를 이용하여 안테나에 미치는 인체의 영향을 분석, 검증하였다. 또한, 실제 인체 상황에서 제안된 안테나를 통해 인체 표면 간 링크의 통신 성능 분석을 위한 실험을 수행하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.263-267
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• 2015

현 지뢰탐지기는 탐지를 실시한 곳과 실시하지 않은 지역을 구분할 수 없고, 많은 인력과 시간이 낭비되는 문제점이 있으며, 사용자가 센서 헤드부를 일정한 속도로 움직이지 않거나, 너무 빨리 움직이는 경우 지뢰를 정확히 탐지하기가 곤란하다. 따라서 단방향 초음파 센싱신호를 통한 지뢰탐지 오류 문제점을 개선하고자, Human Body 안테나부, 메인마이크로프로세서 유닛부, 스마트 안경부, 바디장착형 LCD모니터부, 무선데이터 송수신부, 벨트형 전원공급부, 블랙박스형 카메라부, 보안통신 헤드셋으로 구성하여 전투복을 착용한 상태에서 신체의 머리, 몸통, 팔, 허리, 다리에 탈 부착식으로 장착, Superhigh Frequency RF Beam을 통해 지뢰를 탐지하는 Human Body 안테나부를 적용, 지뢰의 금속 비금속이 아닌, 지상(하)에 매설된 기폭제를 전방위($360^{\circ}$)로 탐지할 수 있고, 지뢰의 거리 위치 형태 재질을 2D 또는 3D 영상으로 스마트 안경 및 신체장착형 LCD모니터부에 실시간 표출시킬 수 있으며, 이로 인해 전투병이 지상(하)에 있는 지뢰를 회피, 신속하게 기동할 수 있다. 아울러 휴대용 배터리와 벨트형 전원공급부의 Twin-Self Supplements of electricity을 통해 별도의 충전 없이 3~7일간 전투를 수행할 수 있으며, 원격지의 전투상황을 원격지 전투지휘서버에서 실시간 모니터링할 수 있고, 전투병 1:1로 전투정보를 공유할 수 있어, 전투현장에 있는 것과 같은 생동감 있게 전투상황을 원격지휘할 수 있는 스마트전투시스템을 구축할 수 있는 Smart Wearable Minefield Detection System을 제안하고자 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.269-272
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• 2015

Human Body 안테나를 신체에 탈 부착하여, Superhigh Frequency RF Beam을 통해 지상(하)에 매설된 기폭제를 전방위($360^{\circ}$)로 탐지할 수 있는 Human Body 안테나 장치에 관한 연구로, 전투복을 착용한 상태에서 신체에 탈 부착식으로 장착하여 지뢰의 금속 및 비금속이 아닌 기폭제를 전방위($360^{\circ}$)로 탐지할 수 있고, 기폭제 탐지 데이터를 원격지 전투지휘 서버로 전송시켜 데이터를 공유할 수 있으며, 플렉시블 루프 방사형 안테나 구조로 Superhigh Frequency RF Beam을 전방 지면, 측방 지면으로 복수개로 방사시키고, 기폭제 전처리부를 통해 전처리시키며, 비선형회귀모델 알고리즘 엔진부를 통해 Superhigh Frequency RF Beam에 수신되는 신호세기의 지연시간에 따라 비선형적으로 감쇄하는 특성을 반영하여, 지연시간에 따른 Superhigh Frequency RF Beam 응답신호의 세기를 기반으로 지뢰 및 폭약일 가능성이 높은 신호를 검출할 수 있어, 지뢰의 금속과 비금속이 아닌 기폭제를 식별하면서 지뢰, 불발탄, 급조폭발물을 탐지할 수 있으며, 기존보다 탐지율을 90% 향상시킬 수 있다.