• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권2호
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• pp.169-174
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• 2014

This paper proposes a novel beehive-shaped reflector for application to light-emitting diode (LED) transceivers for illumination and bi-directional visible light communication (VLC). By using a diffuse propagation model extended to line-of-sight and direct signals, the distribution of illuminance and the path loss of the transceiver are investigated to evaluate the performance of the beehive-shaped reflector. To verify bi-directional communication, a VLC-based image capture system, comprising a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) image sensor and video processor unit, is demonstrated. Real-time images captured by the CMOS camera are successfully transmitted to the monitoring system via a free-space channel at a rate of 115.2 kbps.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.1840-1846
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• 2014

본 논문은 태양광 혹은 인공광이 존재하는 외부 환경에서 광필터를 적용한 실험적 실외 광무선 데이터 통신 시스템을 제안한다. 광잡음의 효과적인 차단을 위해 마이크로루버 필름을 사용한 광필터를 광다이오드에 직접 적용하였으며 잡음광이 광다이오드에 정면으로 입사하지 않는다는 가정하에 입사각 30도를 초과하는 잡음광을 차단하도록 설계하였다. 제안하는 시스템을 낮시간 실외에서 데이터 전송을 통해 검증하였는데 지정한 입사각 혹은 그 이상의 입사 잡음광에 대해 거의 완벽하게 차단할 수 있었으며 전송된 패킷데이터의 90%이상을 성공적으로 수신하였다. 본 제안 시스템은 향후 실외 자유공간 광무선 데이터 전송에 효과적으로 사용될 수 있을 것이다.

• 천문학회보
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• 제37권1호
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• pp.85.2-85.2
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• 2012

In this paper, we introduce the 3D modeling of the coronal magnetic field in the solar active region by extrapolating from the 2D observational data numerically. First, we introduce a nonlinear force-free field (NLFFF) extrapolation code based on the MHD-like relaxation method implementing the cleaning a numerical error for Div B proposed by Dedner et al. 2002 and the multi-grid method. We are able to reconstruct the ideal force-free field, which was introduced by Low & Lou (1990), in high accuracy and achieve the faster speed in the high-resolution calculation (512^3 grids). Next we applied our NLFFF extrapolation to the solar active region NOAA 10930. First of all, we compare the 3D NLFFF with the flare ribbons of Ca II images observed by the Solar Optical Telescope (SOT) aboard on the Hinode. As a result, it was found that the location of the two foot-points of the magnetic field lines well correspond to the flare ribbon. The result indicates that the NLFFF well capture the 3D structure of magnetic field in the flaring region. We further report the stability of the magnetic field by estimating the twist value of the field line and finally suggest the flare onset mechanism.

• 한국통신학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.1353-1361
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• 1992

가볍고 박막이며 자유공간 상호연결이 가능한 홀로그래피 광학소자 (HOE)를 제작하였다. 특히 광연결 및 다중영상처리를 위해서는 고효율이어야 하며 같은 파워의 스폿빔이 형성되어야 한다. 2차원 2진 위상구조를 갖는 위상격자를 찾기위해 modified Newton방식을 기초로 컴퓨터 시뮬레이션하여 비선형 방정식의 해를 구하였다. 플로터를 이용하여 원화를 그린다음 축소하여 마이크로 필름에 정보를 옮겼다. 마이크로 필름과 은염 홀로그램 필름을 접촉복사시켜 위상형 회절격자를 만들어 $5{\times}5$ 다중 스폿빔을 형성시켰다. 중앙 0차 빔을 제외하고는 균일한 세기를 가졌으며 표백처리된 홀로그래피 광학소자는 고효율을 얻을 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권1호
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• pp.102-107
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• 2011

에너지 절감을 위한 백색 LED 기반 조명은 자유공간상의 광 무선통신 분야를 개척하는 기회를 제공하였다. 가시광 통신을 위한 트랜시버는 LED와 포토다이오드로 구성되므로 높은 대역폭과 신뢰성, 저 전력 등의 장점이 있어 기존의 무선통신과 양립할 수 있는 기술로 주목받고 있다. 그러나 기존의 건축물이나 배와 자동차와 같은 구조물에 조명을 이용한 통신 네트워크를 설치한다는 것은 쉬운 일이 아니다. 본 연구에서는 자동차 또는 선박의 통신망으로 갖춰진 CAN 기반의 LED 통신시스템을 제안한다. 실내무선 네트워크를 위한 CAN 인터페이스 모듈과 트랜시버를 조명 시스템에 적용 가능함을 보였다.

• 전자통신동향분석
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• 제33권6호
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• pp.118-128
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• 2018

With the massive increase in bandwidth for wireless communications, free space optical (FSO) communication has attracted significant interest owing to its outstanding strengths over conventional radio frequency wireless communication such as a wide bandwidth, unlicensed spectrum, low power consumption, small size, electromagnetic interference immunity, long-range propagation, and improved security. In recent years, FSO technology has been studied intensively for use in terrestrial and underwater autonomous and unmanned mobile systems, a rapidly growing application area, including robots, drones, unmanned aerial vehicles, autonomous vehicles, unmanned trains, and unmanned submarines. In this report, we review the recent trends and key technologies for the mobile FSO system, and introduce our drone-based mobile FSO system, which is currently under development.

• 전자통신동향분석
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• 제37권4호
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• pp.81-88
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• 2022

In this study, we investigate the trends and prospects of spatial light modulation (SLM) technology that enables full complex modulation as a next-generation SLM. Current SLM technology, which is used as a key element in holography, augmented reality (AR), XR, and realistic displays, has performance limits that modulate only amplitude or phase. Notably, SLM capable of full complex modulation does not produce diffraction noise, unlike DC and twin image, and thus has a high-efficiency performance. In the future, the application field of next-generation SLM, which can be full-complex modulated, is expected to cover a wide range of holography-AR and-XR devices, optical artificial intelligence, and 6G free space optics communications, which will greatly contribute to the development of a super-realistic metaverse platform and service.

• Current Optics and Photonics
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• 제1권4호
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• pp.325-335
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• 2017

Hybrid radio frequency/free space optical (RF/FSO) wireless mesh networks have attracted increasing attention for they can overcome the limitations of RF and FSO communications and significantly increase the throughput of wireless mesh networks (WMNs). In this article, a resource assignment optimization scheme is proposed for hybrid RF/FSO wireless mesh networks. The optimization framework is proposed for the objective of maximizing throughput of overall hybrid networks through joint transmission slot assignment, FSO links allocation and power control with the consideration of the fading nature of RF and FSO links. The scheme is formulated as an instance of mixed integer linear program (MILP) and the optimal solutions are provided using CPLEX and Gurobi optimizers. How to choose the appropriate optimizer is discussed by comparing their performance. Numerous simulations are done to demonstrate that the performance of our optimization scheme is much better than the current case of having the same topology.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권4호
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• pp.425-430
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• 2013

수중통신은 지상통신에 비하여 통신채널의 강건성과 고속데이터 전송 측면에서 상당한 제약 요인을 가지고 있다. 공기 중에서 RF 통신은 장거리 전송에도 높은 데이터 전송률을 보이지만, 수중에서는 매질의 전도특성으로 인하여 전파에너지의 심각한 감쇠현상이 발생하여 통신이 어려운 실정이다. 현재 수중에서 수 십 킬로미터 이상의 장거리 통신이 가능한 음향파 통신 모뎀이 개발되어 사용되고 있지만 낮은 전송율과 높은 전력 소모, 느린 전송속도가 문제로 거론되고 있다. 이 문제를 보완할 수 있는 방안으로 빛을 이용한 근거리 수중무선통신이 대안으로 연구되고 있다. 본 논문에서는 가시광 파장영역에서 수중통신 채널 특성을 분석하였다. 자유공간 광무선 통신과 비교하여 수중 가시광 통신기술의 가능성을 제시하고, LED 기반 트랜시버와 CMOS 센서를 통신시스템에 장착하여 수중이미지 전송을 위한 광무선 통신 시스템을 시연하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.473-477
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• 2015

본 논문에서는 인광물질을 포함하는 조명용 백색 LED를 이용한 가시광 통신 시스템의 변조 대역폭을 늘리기 위한 등화기를 설계하고 실험적으로 결과를 보였다. 등화기의 성능을 분석하기 위한 해석적 방법으로 회로 시뮬레이터인 PSpice를 이용하였다. 등화기는 저항과 커패시터를 이용한 수동필터와 증폭기를 이용한 능동필터의 조합으로 구성하였다. 등화기를 수신단에 적용함으로써 3.5 MHz 부근의 인광성 백색 LED 변조 대역폭이 청색 광학필터를 사용하지 않고도 25 MHz 까지 확장되었다. 상용화된 라운드형 백색 LED 1개와 PIN형 광 다이오드 1개를 이용하여 구현한 가시광 통신 시스템에서 진폭편이변조 방식으로 변조된 LED의 가시광 신호는 1미터 거리에서 35 Mbit/s 데이터 전송률을 보였다. 이때의 비트 에러율은 $7.6{\times}10^{-4}$이었으며 이는 순방향 오류 정정의 한계인 $3.8{\times}10^{-3}$ 이하를 만족하였다.