• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.638-645
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• 2020

마스트는 해군 함정에서 가장 높은 구조물로, 장거리 통신 및 레이더 가시거리(LOS, Line Of Sight) 확보를 위해 각종 통신기와 레이더 안테나들이 설치된다. 통합마스트는 레이더 반사 면적(RCS, Radar Cross Section)을 줄일 수 있어 함 생존성 향상을 기대할 수 있기 때문에 최근 미국, 유럽 등 해외에서 건조되는 함정에 적용되고 있는 비율이 늘고 있다. 본 논문에서는 해외에서 통합마스트를 적용할 경우 통신 안테나의 통합 현황 및 안테나 개발 사례를 분석하였다. 그리고 한국 해군의 운용 통신망을 분석하여 통합마스트를 적용할 경우 통신기 안테나 형태에 따른 함정 RCS 영향, 다양한 대역의 통신기 안테나의 통합마스트 통합 가능성과 고려사항을 제시하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제17권4호
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• pp.238-240
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• 2017

In this paper, we analyze the radar cross section (RCS) of a battleship equipped with an integrated mast module (IMM). The RCS of a battleship equipped with an IMM is calculated based on physical optics (PO) and the physical theory of diffraction (PTD), and is analyzed in terms of the mast shape, incident angles, and polarization.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.453-460
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• 2020

본 논문에서는 함정의 합내통신, 함외통신, 방송, 전화 등의 통합통신 안테나 중 함외통신용 UHF 대역 통합통신 안테나를 통합마스트에 탑재 가능한 평면형으로 설계했다. 제안된 통합마스트 탑재용 안테나는 해군의 한국형차기구축함(KDDX)에 적용되는 통합통신용 안테나로 작전능력, 생존성 강화와 운용성과 정비성의 향상 등 '복합경사' 구조를 포함하는 최적화된 형태의 통합통신용 안테나이다. 기존 회전식 레이더와 다수의 모노폴 형태의 통신용 안테나를 마스트 외관에 불규칙한 형태로 부착된 형태에서 평판형 통합통신용 안테나를 포함하는 통합 마스트 형상으로 변경하여 레이더 반사 면적 지수(RCS)를 크게 낮추며 해외제품 대비 고이득 광대역 안테나를 개발목표로 한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.238-242
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• 2020

본 논문에서는 구축함에 탑재되는 통합 마스트의 RCS(Radar Cross Section) 값을 저감시키기 위해 다층 구조로 되어있는 유전체 코팅을 이용한 기법을 제시한다. 제시된 다층 구조는 특별히 고유전율을 요구하거나 전자기파 흡수 차단에 많이 사용되는 자성체성분을 포함하지 않은 일반적인 유전체를 사용할 수 있도록 유전율의 범위를 정했기 때문에 제작에 용이하다는 장점이 있다. 제시된 다층 유전체 구조를 통합 바스트 형상에 적용시킨 후 시뮬레이션을 진행한 결과 다층 구조가 없는 구조물과 비교하여 6GHz에서 10.9dB, 12GHz에서 11.95dB, 18GHz에서 11.63dB의 RCS 저감 성능이 있는 것을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.117-122
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• 2020

본 논문에서는 두 대의 X-대역 안테나를 활용한 시험을 통해 복수의 레이다가 적용되는 함정 통합마스트용 다기능위상배열 레이다의 인접 안테나 개구면 간 전자파 간섭 영향성을 확인하였다. 두 안테나는 시험을 위해 설계 된 통합마스트를 모사한 치구에 배치하였으며, 본 형상을 모델링하여 안테나 빔 조향 시 전자파 영향성을 전자파 해석 도구를 활용하여 분석하였다. 또한, 시험적 분석을 위해 6 가지 시험 시나리오를 설정하였으며, 각 시험 시나리오는 무반향 챔버에서 진행하였다. 시험 시 안테나 #1은 펄스 파형 송신 하였으며, 안테나 #2 부터 수신된 신호는 수신장치를 통해 광 데이터로 저장하여 신호를 분석하였다. 분석 결과를 바탕으로 통합마스트에서 복수의 다기능 레이다를 인접하여 운용 시 전자파 간섭 영향성을 제시한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권7호
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• pp.584-587
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• 2017

본 논문에서는 함정용 통합 마스트의 레이다 단면적을 분석한다. 레이다 단면적 분석을 위한 물리 광학법 및 물리 광학 회절이론 기반의 계산 프로그램을 개발하고, 상용 시뮬레이터와 비교를 통해 계산의 정확도를 확인한다. 함정용 마스트의 형상과 입사각, 편파에 따른 레이다 단면적 변화를 계산하고 분석한다. 마스트의 측면 기울기 변화 및 모따기가 있는 마스트 구조를 통해 레이다 단면적을 감소시킬 수 있고, 이것을 저 RCS 함정 마스트 개발에 활용할 수 있음을 확인한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.300-302
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• 2019

민간 선박은 물론 함정에서 가장 높은 구조물인 마스트는 주로 레이더와 항해등이 탑재되는 곳이다. 특히 많은 통신장비를 운용하는 해군 함정 특성상 함정 마스트에는 레이더는 물론 통신용 안테나, 항공기 유도용 TACAN 등 여러 종류의 안테나가 탑재된다. 마스트 자체의 복잡한 구조는 물론 설치된 안테나는 RCS를 크게 만드는 요인이 되기 때문에 미국, 유럽 등에서는 RCS를 줄이기 위한 마스트 기술이 개발되어 적용되고 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1473-1476
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• 2019

PCB (Printed Circuit Board)를 설계할 때 정확한 재료 정보는 매우 중요하다. 전투함의 통합 마스트 (Integrated Mast)에서는 스텔스 기능을 위해 열 저감이 필수적이며 이를 위해서는 내부의 제어 장치에서 발생하는 열을 최대한 줄여야 한다. 제어 장치는 대부분 PCB로 이루어져 있으나 PCB의 유전상수 (Dk, Dielectric Constant)가 정확하게 알려져 있지 않아 임피던스 부정합이 발생하며 이는 열 발생을 매우 증가시킨다. 본 논문에서는 Dk의 측정 방법에 대해 살펴보고 동작 주파수에 따른 Dk 값의 변화가 임피던스 부정합에 미치는 영향을 살펴본다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.705-709
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• 2016

Micro-electro-mechanical systems (MEMS) gyroscopes are widely used in various robot applications. However, these conventional gyroscopes need to vibrate the proof mass using a built-in actuator at a fixed resonance frequency to sense the Coriolis force. When a robot is not moving, the meaningless vibration of the gyroscope wastes power. In addition, this continuous vibration makes the sensor vulnerable to external sound waves with a frequency close to the proof-mass resonance frequency. In this paper, a feasibility study of a new type of gyroscope inspired by insect halteres is presented. In dipterous insects, halteres are a biological gyroscope that measures the Coriolis force. Wing muscles and halteres are mechanically linked, and the halteres oscillate simultaneously with wing beats. The vibrating haltere experiences the Coriolis force if the insect is going through a rotational motion. Inspired by this haltere structure, a gyroscope using a thin mast integrated with a robot actuation mechanism is proposed. The mast vibrates only when the robot is moving without requiring a separate actuator. The Coriolis force of the mast can be measured with an accelerometer installed at the tip of the mast. However, the signal from the accelerometer has multiple frequency components and also can be highly corrupted with noise, such that raw data are not meaningful. This paper also presents a suitable signal processing technique using the amplitude modulation method. The feasibility of the proposed haltere-inspired gyroscope is also experimentally evaluated.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.347-353
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• 2020

본 논문에서는 차기구축함에 탑재될 통합 마스트의 레이더 반사면적을 감소시킬 수 있는 스텔스 기술로 응용하기 위해 해양 환경이 모사된 온도 환경 조건에서 전자기파 메타물질 흡수체의 내구성을 검증하였다. 이를 위해 미국 군사 규격인 MIL-STD-810H의 Method 501.7 중 Procedure I 조건에 따라 주기적으로 온도를 조절할 수 있는 항온 챔버에 저장 후 전자기파 메타물질 흡수체의 반사도를 측정하였다. 고온 환경시험 전과 후 모두 X 밴드 전체에서 스텔스 성능을 충족시킬 수 있는 -10 dB 미만의 반사도가 확인되었다.