• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.108-109
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• 2022

본 연구는 선박 내부의 기관실에서 금속체 표면파를 이용하여 통신할 때 기관 구동으로 발생하는 잡음 간섭에 대하여 실험을 통한 데이터를 수집, 분석하였다. 실험은 순톤수 265톤 예인 선박의 기관실의 임의의 7구역을 선정하여 기관 구동 전과 구동 중에 생기는 잡음 성분을 신호 분석기를 통해 측정하고 표면파 통신에 미치는 영향을 측정하였다. 잡음 성분의 분석을 토대로 실제의 통신망을 구성하여 금속 격벽으로 이루어진 구역에서의 표면파 통신의 특성을 확인하기 위하여 실제의 통신망은 3개의 금속 격벽 사이로 통신장비를 설치하여 무선통신과 비교 실험을 진행하여 그 차이점을 확인하였다. 그 결과 표면파 통신의 경우에는 격벽 3개의 환경에서 기관의 구동 전후에 송수신 rate는 기관 구동 전과 구동 중인 상태에서 유의미한 차이가 없었으나 무선을 사용하는 Wi-Fi의 경우 구동 중인 상태에서 현저한 성능 저하를 나타냄을 확인하였다. 실험 데이터를 분석한 결과 기관 구동으로 인한 잡음은 무선통신에는 영향을 주지만 표면파 통신에 영향을 주지 않음을 확인하였다. 따라서 선박 내의 전자파 잡음이 많은 구역에서도 선박의 금속 구조물을 이용하여 표면파 통신 시스템을 구성하였을 때 무선통신을 대체할 수 있고 나아가 선박 내 밀폐 공간 및 기관실에서의 표면파 통신의 적용이 가능할 것으로 생각한다.

• 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.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2009년도 동계학술발표회 논문집
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• pp.233-234
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• 2009

The theoretical study of a surface-plasmon wave at a planar metal-chiral interface is presented in this communication. It is found that a surface-plasmon wave can be excited at the planar interface of a thin metal film and a structurally dielectric chiral medium, if the exciting plane wave is P-polarized.

• 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.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.113-114
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• 2022

본 연구는 선박의 내부의 비금속 재질 등으로 인하여 표면파 공진기의 설치가 어려운 환경에서 이를 극복하는 방법으로 플렉서블 기판을 이용한 표면파 공진기의 적용 가능성에 대하여 제작 및 실험을 통해 확인하였다. 설계 제작된 플렉서블 공진기의 곡면구조에서 실험한 결과 평면구조에서 평면형 공진기보다 성능은 열화되지만, 곡면구조에서 평면형 공진기 대비 높은 전송속도를 확인하여 그 적용 가능성을 확인하였다. 본 실험을 통해 평면형 표면파 공진기가 부착되기 어려운 구조물에서도 금속체 표면파 통신이 가능할 것으로 생각되며, 선실 선교 등 내부가 비금속 포장재로 되어 있는 공간에서도 내부의 연결된 금속 파이프를 통해 선박 전 구간에서 최적의 금속체 표면파 통신 구성이 가능할 것으로 생각한다.

• ETRI Journal
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• 제29권6호
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• pp.808-810
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• 2007

We demonstrate 10 Gbps optical signal transmission via long-range surface plasmon polaritons (LR-SPPs) in a very thin metal strip-guided geometry. The LR-SPP waveguide was fabricated as a 14 nm thick, 2.5 ${\mu}m$ wide, and 4 cm long gold strip embedded in a polymer and pigtailed with single-mode fibers. The total insertion loss of 16 dB was achieved at a wavelength of 1.55 ${\mu}m$ as a carrier wave. In a 10 Gbps optical signal transmission experiment, the LR-SPP waveguide exhibits an excellent eye opening and a 2.2 dB power penalty at $10^{-12}$ bit error rate. We confirm, for the first time, that LR-SPPs can efficiently transfer data signals as well as the carrier light.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.1183-1188
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• 2011

고온다습하며 이물질이 존재하는 일반적인 금속감지 기술이 적용되기 어려운 환경에서도 사용할 수 있는 금속위치감지 방법을 제안한다. 섭씨 300도가 넘는 환경에서는 마이크로웨이브, 초음파, 광파를 매체로 하는 일반적인 송수신용 전자소자를 사용하는 금속감지 센서는 전자소자의 동작온도 범위를 넘어서므로 적용하는데 어려움이 있었다. 본 연구에서는 금속감지를 위하여 노출되는 면에는 수동소자를 사용하고 전자파를 금속 위치감지에 이용하는 기법을 사용한 금속의 위치감지 장치에서 전자파의 주파수, 감지거리가 금속감지 센서의 감도에 미치는 영향을 측정하였다. 측정된 결과는 500mm 간격에서도 1mm 해상도를 갖고 위치를 감지할 수 있으며 고온에서도 금속의 위치 측정이 가능함을 보여주었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권7호
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• pp.1032-1039
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• 2022

이동통신 중계기에 사용하는 SAW(Surface Acoustic Wave) 방식의 대역통과필터를 대체할 수 있는 5G 이동통신 중계기용 군 지연 특성이 개선된 크로스 커플링 등화기 구조를 결합한 캐비티 대역통과필터를 설계하고 이를 구현하였다. 3D EM 시뮬레이션 툴 (HFSS)을 이용하여 공진 주파수, 공진기 간 결합 계수와 공진기 사이 외부 품질 계수를 계산하였고, 이를 바탕으로 메탈 캐비티 구조로 주파수대역 3500MHz~3600MHz, 대역폭 97.85MHz로 대역 양쪽 가장자리 주파수(edge)단에서 20dB 이상의 감쇄 특성을 가지도록 12차 대역 통과 필터를 제작 하였다. 설계 제작한 대역통과필터는 5G 이동통신 표준에 요구하는 군 지연 시간 조건과 인-밴드, 아웃-밴드 주파수 응답을 만족하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.1-5
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• 2010

본 논문은 열연 공정을 거친 철강 강판에 형성된 산화철 층, 즉 scale 층의 두께를 유전체 렌즈 안테나를 이용하여 측정하는 방법을 소개하였다. 유전체 렌즈 안테나는 X 밴드 대역에서 주파수에 독립적인 특성을 가지며, 혼 안테나에서 방사되는 구면파를 초점이 형성되는 평면에 평면파를 형성하는 역할을 한다. 이러한 동작원리를 이용하여 철강 강판에 형성된 scale 층에 완전 도체와 유전체로 형성된 two-layer 구조에 직각 입사하는 평면파의 이론적 해석이 적용될 수 있다. Scale의 두께를 도출해 내는 과정에서 유전체 렌즈의 영향을 최소화하기 위한 calibration 과정이 삽입되었으며, 이로 인한 반사 계수 위상의 오차가 발생하였다. 이러한 위상 오차에 의한 scale 두께의 오차를 줄이기 위하여, 수치적으로 regression 방법을 사용하였으며, 기존의 iteration 방법과 비교하여, 주기적으로 얻어지는 두께의 값이 아닌 단일 두께 값을 얻어낼 수 있었다.