• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 추계학술대회
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• pp.135-136
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• 2023

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 대한 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 도달되지 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 비용 절감이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.111-112
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• 2022

자율운항 선박, 무인선 개발과 동 분야 디지털트윈 구현을 위해서는 선박 내부 데이터의 수집을 담당할 고신뢰성 선내 통신망 확보가 필수적이다. WiFi와 같은 전파 기반의 무선통신 시스템은 금속 구조물로 구성되는 선박 내 환경 자체가 원활한 통신의 장애 요소이다. 이러한 극한 환경 극복을 위해 자기장을 금속 표면에 유기하여 비 전파 기반으로 무선통신을 가능하게 하는 표면파 통신이 대안이 될 수 있다. 선박 전체의 일반 배치 관점에서 표면파 통신은 상갑판을 통해 크게 거주구역, 화물구역, 선수구역 및 기관구역 간 백본 통신망을 구성할 수 있으며 각 구역 별로는 부재의 개구부를 통해 금속 표면의 연속면을 확보하여 통신할 수 있다. 수밀 격벽의 표면파 통신 관통을 위해 비 도전체로 수밀은 유지한 채 아주 미세한 구멍을 확보하는 것으로도 금속 표면의 연속성을 확보할 수 있다. 이러한 표면파 통신을 활용하면 전파 기반의 무선통신, 비 전파 기반의 무선통신을 통합적으로 구성하여 선박 전체로는 선내 무선 백본망 구성, 그리고 각 구역 별로는 IoT 센서 네트워크 등의 선박 내부 고신뢰성 무선통신 확보가 가능하다.

• 한국항해항만학회지
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• 제45권6호
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• pp.366-371
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• 2021

금속 표면을 매질로 하는 표면파 통신을 선박에 적용하여 무선통신 환경 구현이 어려운 선내 밀폐 공간을 극복하는 표면파 통신 기반의 선내 무선 통신 구현 기술에 관한 연구이다. 표면파 통신을 실제 선박에서 실험하기 위해 선교를 기준으로 선수창고, 갑판창고, 선실, 기관실, 화물창고 등 선박 내부 공간을 관통하는 경로를 대상으로 표면파 발생기를 설치하여 통신 속도 등을 측정하였다. 실험 결과, 각 구역에서 평균 13Mbps 수준의 통신 속도를 확인하였고, 기관실의 경우 정박 중 선박 엔진을 구동했을 시 4.3Mbps, 운항 중에 1.2Mbps의 전송속도 저하가 확인 되었지만, 시험 장비의 설치 위치를 기관실 입구로 변경하면 극복 가능함을 확인하였다. 완전 밀폐 환경인 선수 창고에서는 기존 무선통신보다 8Mbps 이상 높은 전송속도를 확인하여 철 구조물로 둘러싸인 선내 밀폐 공간에서 표면파 통신의 가능성을 확인하였고, 선박의 두꺼운 페인트 문제 해결을 위해 표면파 발생기를 추가 설계하여 적용하였다. 본 실험을 바탕으로 표면파 통신을 적용한 M-IoT 구현 등 선박내무선 네트워크 시스템 구현이 가능할 것으로 기대한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.127-128
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• 2021

본 연구에서는 금속 표면을 매질로 하는 표면파 통신을 선박에 적용하여 무선통신 환경 구현이 어려운 선내 밀폐 공간을 극복하는 무선 통신 구현 가능성을 확인 하였다. 실험 선박은 순톤수 265톤 예인선박으로 선교를 기준으로 선수창고, 갑판창고, 선실, 기관실, 화물창고 등 선박 내부 공간을 관통하는 경로를 대상으로 하였다. 실험 결과, 각 구역에서 평균 13Mbps 수준의 통신속도를 확인하였고, 기관실의 경우 정박 중 선박 엔진을 구동했을 시 4.3Mbps, 운항 중에 1.2Mbps의 전송속도 저하가 확인 되었지만, 시험 장비의 설치 위치를 일부 변경하여 극복 가능함을 확인하였다. 완전 밀폐 환경인 선수창고에서는 기존 무선통신보다 8Mbps 이상 높은 전송속도를 확인하여 철 구조물로 둘러싸인 선내 밀폐 공간에서 표면파 통신의 우수성을 확인하였고, 선박의 두꺼운 페인트 문제 해결을 위해 표면파 발생기를 추가 설계하여 적용하였다. 본 실험을 바탕으로 표면파 통신을 적용한 IoT 구현 등 선박 내 무선 네트워크 시스템 구현이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.351-354
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• 2015

지구 전체 표면적의 약 70%인 바다는 석유를 포함한 각종 수산자원이 풍부하지만 인간은 바다로 접근하기 위해 파도, 태풍 등의 날씨에 절대적인 영향을 받기 때문에 쉽게 접근하기 어렵다. 이 경우 해양 관련 정보를 얻고 분석 및 활용하기 위해 IoT (Internet of Things)의 기반 기술인 센서네트워크를 사용할 수 있다. 하지만 바다에 센서네트워크를 적용하기 위해서는 파도, 태풍을 포함한 염분 등을 충분히 고려해야 한다. 게다가 수중 통신을 사용할 경우 수중에서는 전파를 사용할 수 없기 때문에 음파와 같이 수중에서 통신이 가능한 방법을 선택해야 한다. 따라서 본 논문에서는 해양센서네트워크 기술의 현장 적용을 위한 고려사항에 대해 논의하고, 실제 가두리 양식장에 설치 운용한 사례를 소개한다.