• 제목/요약/키워드: Maritime-S2X

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자율운항선박용 선박중심직접통신(M-S2X) 주파수 탐색에 관한 연구 (A Study on Frequency Spectrum Scanning for Maritime Autonomous Surface Ship's M-S2X (Maritime-Ship to Everything) Communication)

  • 김부영;강원식;심우성
    • 한국항해항만학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.419-429
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    • 2023
  • 급격하게 변화하고 첨단화 되어 가고 있는 해상운송 기술의 정점은 자율운항선박이 될 것으로 예상된다. 자율운항선박에서의 다양한 서비스의 구현은 선박 중심 네트워크인 S2X 통신체계를 통해서 가능할 것이다. 하지만 기존의 통신은 서비스 트래픽 포화, 요구 기능에 부합하지 못하는 등의 문제가 있어 추가적인 통신 기술의 선제적 도입이 필요하다. 본 연구에서는 자율운항선박에 적용될 S2X 통신의 개념을 재정립하고 요구 기능을 도출하여 최종적으로 활용이 가능한 주파수를 선정하였다. 이를 위해 도출된 통신 요구 기능에 적합한 후보 주파수 군을 도출하고 전문가 합의법을 통해 최종적으로 우선 적용이 가능한 통신 주파수를 선정하였다. 향후 해당 주파수에 대해 실험을 통한 검증 등 추가적인 연구를 통해 자율운항선박 서비스 구현에 활용이 가능할 것으로 기대된다.

자율 해상 모빌리티 환경 구현을 위한 선박중심 직접통신 개발 방안 (Development of Maritime-S2X, Ship Centric Direct Communication for Autonomy of Maritime Mobility)

  • 심우성;김부영
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2021년도 추계학술대회
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    • pp.112-113
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    • 2021
  • 선박을 주로 하는 자율 해상 모빌리티의 안전한 운항을 위해 필수적인 직접통신의 필요성에 대응하여 M-S2X 통신 개발 방안을 제시한다. M-S2X 통신을 선박중심 직접통신, SCDC(Ship Centric Direct Communication)으로 정의하며 선박과 선박 통신 중에서 선박과 선박 통신의 대용량 및 고속화가 필요한 점, 그리고 선박 운항 안전을 위한 통신 수요의 대부분이 선박을 중심으로 그 주변 객체와 상호 통신이 필요한 점을 고려한 것이다. 관련 연구에서 선박과 선박, 선박과 육상 간 통신 소요를 제시하였고 이를 통해 기존 AIS등의 레거시 해상통신만으로는 자율운항선박과 같은 해양 모빌리티의 자율성 확보에 어려움이 있음을 알 수 있다. 이에 따라 M-S2X 통신을 구현하는 기술로 VDE와 비면허대역과 같은 고대역의 통신기술을 활용하여 선박과 같은 해양 모빌리티가 주변의 객체(선박, 해양모빌리티, 인프라, 익수자 등)와 직접 통신할 수 있는 통신 인프라 환경을 제공한다면 향후 도래할 해양 모빌리티 환경의 기본 통신 기술로 활용될 수 있을 것이다.

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해상 다중경로 페이딩 극복을 위한 선박중심 직접통신(MX-S2X) 물리계층 설계 및 성능 분석 (Design of Physical Layer and Performance Analysis for MX-S2X, Ship Centric Direct Communication with the Mitigation of Multi-path Fading on Sea Environment)

  • 류형직;유해선;김원용;김부영;심우성
    • 한국항해항만학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.352-359
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    • 2021
  • 본 논문은 자율운항 및 무인 기능이 요구되는 새로운 선박 안전 패러다임에 대응하여 선박중심 직접통신이라는 용어 정의 및 중요성을 제시하고, 고 주파수 기반의 광대역 통신기술을 활용하는 MX-S2X 통신 개념을 정의한다. 초고속 통신 기술의 해상 적용 시 극복해야 하는 해상 다중경로 페이딩을 고려한 MX-S2X 물리계층에 대한 설계 내용과 모의시험을 통한 검증 결과를 제시한다. 설계한 MX-S2X 통신의 물리계층은 충분한 세기의 신호가 수신됨에도 다중경로 페이딩의 영향에 따른 Error-floor 발생 극복을 목표로 설계하였다. 이를 입증하기 위하여 실제 해상 통신환경에 대한 채널 모델을 적용하여 물리계층에 대한 성능분석을 수행하였다. MX-S2X 물리계층의 성능 분석 결과 VDE 물리계층에서 관측되었던 BER Error-floor가 극복되고 AWGN 채널 대비 SNR 2dB 열화 범위 내에서 동작하는 것으로 확인되었다. 이는 근거리 해상통신 환경인 근거리 선박중심 직접통신에 적합한 성능을 보이며 추후 자율운항선박, 무인선 및 군집 선박 등의 직접통신에 활용 가능할 것으로 기대한다.

Enhanced Photocatalytic Disinfection Efficiency through TiO2/WO3 Composite Synthesis and Heat Treatment Optimization

  • Sang-Hee Kim;Seo-Hee Kim;Jun Kang;Myeong-Hoon Lee;Yong-Sup Yun
    • 한국표면공학회지
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    • 제57권3호
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    • pp.179-191
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    • 2024
  • This study focuses on improving the photocatalytic degradation efficiency by synthesizing a TiO2/WO3 composite. Given the environmental significance of photocatalysis and the limitations posed by TiO2's large bandgap and high electron recombination rate, we explored doping, surface modification, and synthesis strategies. The composite was created using a ball mill process and heat treatment, analyzed with field emission scanning electron microscope, high resolution X-ray diffraction, Raman microscope, and UV-Vis/NIR spectrometer to examine its morphology, composition and absorbance. We found that incorporating WO3 into the TiO2 lattice forms a Wx-Ti1-x-O2 solution, with optimal WO3 content reducing the band gap and enhancing sterilization efficiency by inhibiting the anatasese to rutile transition. This contributes to the field by offering a way to overcome TiO2's limitations and improve photocatalytic performance.

고 주파수 기반 선박중심 직접통신(MX-S2X) 물리계층 구현 및 성능분석 (Implementation and Performance Analysis for MX-S2X, Ship Centric Direct Communication based on High-frequency)

  • 김혜진;류형직;장진영;김원용;김부영;심우성
    • 한국항해항만학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.570-575
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    • 2022
  • 고 주파수 기반의 광대역 통신기술을 활용하는 선박중심 직접통신(MX-S2X)은 디지털 통신 연계기술 개발 및 실증을 통한 육상·선박·시설의 유기적 연결을 제공함으로써, 향후 도래할 자율운항선박 및 유·무인선 혼재 운항 상황에서 해상 통신 인프라로서의 효과적 활용이 가능하다. 본 논문은 해상 다중경로 페이딩 극복 가능한 선박중심 직접통신(MX-S2X) 시스템의 물리계층 설계 및 M&S(modelling &Simulation) 기반 성능 분석의 후속으로 설계 내역의 최적화 및 상세설계를 확정하고, 이를 하드웨어로 구현하여 성능을 검증 하였다. 구현한 하드웨어 성능 분석을 위해 시험환경을 구성하여 PER 성능을 측정한 결과, M&S 대비 AWGN 환경에서는 0.2dB, 해상 다중 경로 페이딩 환경에서는 1.2dB의 성능 열화를 확인하였으며, 이러한 수준의 성능 열화는 케이블 손실, 시험 오차 등에 의한 것으로 구현한 물리계층 하드웨어가 적정한 성능 수준을 보임을 확인하였다.

VTS 교신 분석을 통한 관제사와 선박운항자의 안전거리에 관한 연구-2 (A Study on Safe distance of VTS officer and Ship's operator by VTS Communication analysis-2)

  • 박상원;박영수
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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    • pp.15-17
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    • 2016
  • 우리나라 항만은 선박의 입 출항 척수 증가와 대형화로 항내 통항 선박간의 혼잡상황이 더욱 증가하고 있다. 해상교통혼잡 여부를 평가하기 위한 지표를 해상교통혼잡도라 하며, 해사안전법의 해상교통안전진단제도에서 진단항목으로 사용 중이다. 진단제도에서는 점용 용역을 8L(장직경)X3.2L(단직경)을 사용하고 있다. 본 연구는 관제사 및 선박운항자의 안전거리를 확인하기 위하여 우리나라 항구 중 가장 많은 선박이 입 출항하는 부산항을 대상으로 하여 7일간 VTS의 교신을 청취하고 관제사와 선박운항자의 교신시점을 구한다. 교신시점의 거리를 이용하여 관제사와 선박운항자의 안전거리를 도출한다. 도출된 안전거리를 이용하여 부산항내와 항외의 관제 안전거리의 기본자료로 이용할 수 있다.

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Development of Broadband Electromagnetic Wave Absorber for X-band Sensors in Double-layered Type Using Carbon

  • Choi, Chang-Mook;Kim, Dong-Il;Li, Rui;Choi, Dong-Han
    • 한국항해항만학회지
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    • 제30권9호
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    • pp.763-766
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    • 2006
  • In this paper, the EM wave absorbers were designed and fabricated for X -band sensors using Carbon of dielectric material with CPE. The complex relative permittivity of samples is calculated by using measurement results of S-parameter. We simulated the double-layered type EM wave absorber with broad bandwidth using the measured complex relative permittivity by changing the thickness and layer, which was fabricated based on the simulated design The fabricated EM wave absorber consists of 1 mm first layer sheet facing metal with Carbon composition ratio 70 vol. % and 1.5 mm second layer sheet with Carbon composition ratio 60 vol. %. The measured results showed a good agreement to the simulated ones. It is found toot the optimized absorption ability of double-layered type EM wave absorber with thickness of 2.5 mm is higher than 10 dB from 7.8 GHz to 13.3 GHz.

Development of Broad-Band Electromagnetic Wave Absorber for X-band Sensors in Double-layered Type Using Carbon

  • Choi, Chang-Mook;Kim, Dong-Il;Choi, Dong-Han;Li, Rui
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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    • pp.297-300
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    • 2006
  • In this paper, the EM wave absorbers were designed and fabricated for X-band sensors using Carbon of dielectric material with CPE. The complex relative permittivity of samples is calculated by the measured S-parameter data. We simulated the double-layered type EM wave absorber with broad bandwidth using the measured complex relative permittivity by changing the thickness and layer, which was fabricated based on the simulated design. The fabricated EM wave absorber consist of 1mm first layer sheet facing metal with Carbon composition ratio 70 vol% and 1.5 mm second layer sheet with Carbon composition ratio 60 vol%. The comparisons of simulated and measured results are good agreement. As a result, the optimized absorption ability of double-layered type EM wave absorber with thickness of 2.5 mm is higher than 10 dB from 7.8 GHz to 13.3 GHz.

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새로운 HVT 성장방법을 이용한 CIGS 결정성장 (New fabrication of CIGS crystals growth by a HVT method)

  • 이강석;전헌수;이아름;정세교;배선민;조동완;옥진은;김경화;양민;이삼녕;안형수;배종성;하홍주
    • 한국결정성장학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.107-112
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    • 2010
  • 높은 광흡수 계수를$(1{\times}10^5cm^{-1})$ 가지는 CIGS는 Ga의 비율에 따라서 밴드갭을 조절할 수 있다는 장점을 지니고 있다. CIGS의 밴드갭은 Ga의 비율에 따라 $CuInSe_2$(Eg: 1.0 eV)에서 $CuGaSe_2$(Eg: 1.68 eV)까지의 범위에 존재하며, 태양전지에 서 이상적인 fill factor 모양을 가지도록 Ga의 비율을 높게 조성한다. CIGS 흡수층을 제작하는 방법에는 co-evaporator 방식이 가장 널리 사용되며 연구되고 있다. 이에 본 연구에서는 수평 형태의 hydride vapor transport (HVT)법을 고안하여 CIGS 나노 구조 및 에피성장을 시도하였다. HVT법은 $N_2$ 분위기에서 원료부의 CIGS 혼합물을 HCl과 반응시켜 염화물 기체상태로 변환 후 growth zone까지 이동하여 성장을 하는 방식이다. 성장기판은 c-$Al_2O_3$ 기판과 u-GaN을 사용하였다. 성장 후 field emission scanning electron microscopy(FE-SEM)과 energy dispersive spectrometer(EDS)를 이용하여 관찰하였다.

선박 레이더 영상신호를 이용한 파랑정보 검출에 관한 연구 (A Study on the Estimation of Ocean Surface Wave Information from Marine Radar Signals)

  • 송재욱;김창제;문성배
    • 한국항해항만학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.499-504
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    • 2003
  • 본 연구는 선박용 레이더로부터 디지털 신호처리보드를 통하여 영상신호를 획득하고, 일련의 디지털 신호처리 및 영상신호 분석을 통하여 선박에서 실시간으로 파향 및 파장 등의 파랑정보를 측정하기 위한 기법을 개발하고자 하는 것이다. 본 논문에서는 영상신호 분석영역 을 사용자가 직접 설정하는 기존의 방법을 개선하여 분석영역을 자동으로 설정하는 기법 및 2차원 이산 푸리에 변환을 이용한 파향분석 알고리즘에 대하여 논하였다. 그리고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 파향분석 알고리즘의 유효성을 검증하였고, 기초실험으로 다양한 해상환경에서 X밴드 레이더로 획득한 13개의 영상신호에 대하여 파향정보 분석 결과를 예시하였다.