지상파 DTV 및 UHD TV용 수평 슬릿이 추가된 소형 광대역 루프 안테나 설계

여준호 ( Junho Yeo ) , 이종익 ( Jong-ig Lee )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2020] 제24권 제6호, 581~586페이지(총6페이지)

본 논문에서는 수평 슬릿이 추가된 지상파 디지털 TV(DTV) 및 UHD TV용 광대역 루프 안테나의 설계 절차와 방법을 제안하였다. 제안된 루프 안테나는 정사각형 루프와 두 개의 원형 섹터로 구성되는 기존의 광대역 루프 안테나에 소형화하기 위해 두 개의 원형 섹터에 수평 슬릿을 추가하였다. 급전을 위해 아래쪽 원형 섹터의 중앙에 동일면 도파관(CPW; coplanar waveguide) 전송선로가 삽입되었다. CPW 급전선로는 DTV 및 UHD TV 응용을 위해 75 옴 포트 임피던스를 사용하여 설계되었으며, 임피던스 정합을 개선하기 위해 중심신호선의 끝이 점점 가늘어지게 설계되었다. 최종 설계된 안테나는 두께가 0.8 mm인 FR4 기판에 제작하였다. 특성 실험 결과, 전압 정재파비(VSWR; voltage standing wave) <...

TAG Compact wideband loop antenna, Horizontal slits, Circular sectors, Digital TV, Ultra high definition TV

측정 데이터 기반의 임펄스 잡음 환경에서 OFDM-QPSK 시스템의 성능

노재성 ( Jae-sung Roh )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2020] 제24권 제6호, 587~592페이지(총6페이지)

사물 인터넷 패러다임에 의해 가능해진 거대한 정보 교환은 즉시 사용 가능한 인프라로 전선을 이용할 가능성이 높아지고 있다. 사전에 설치된 배선 네트워크 인프라를 사용하는 이점은 전력선 통신을 광대역 통신을 위한 경쟁력있는 기술로 만들었다. 따라서 기존의 전력선 통신 채널을 고속 데이터 전송 및 인터넷 서비스를 위한 효과적인 수단으로 사용하는 것에 대한 관심이 높아지고 있다. 전력선 통신 시스템에 영향을 미치는 주요 잡음의 유형 중 하나는 임펄스 잡음이며 본 논문은 임펄스 잡음이 OFDM-QPSK 시스템의 성능에 미치는 영향을 해석하였다. 임펄스 잡음의 성능 분석을 위하여 3가지 환경에서 측정된 데이터를 사용하였다. 분석을 통해 OFDM-QPSK 시스템이 대부분의 임펄스 잡음 사례에서 QPSK 시스템보다 우수한 것으로 나타났다. 또한 RS 부호화된 OFDM-...

TAG Power line communication, OFDM-QPSK system, Impulsive noise, BER

해양 부이용 920 MHz 대역 안테나

최형동 ( Hyung-dong Choi ) , 김성율 ( Sung-yul Kim ) , 이성렬 ( Seong-real Lee )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2020] 제24권 제6호, 593~600페이지(총8페이지)

해양 IoT 서비스를 위한 장치들은 해양 환경에 강인해야 한다. 특히 바닷물 속에 부유하는 전송 장치는 바닷물의 영향을 덜 받도록 설계되어야 한다. 본 연구에서는 전자 어구 실명제 모니터링 시스템에서 어구 상태를 감시하는 부이에 내장되는 안테나를 설계하고 제작한 결과를 보이고 있다. 안테나의 주파수 대역은 920 MHz이고, 부이의 초소형과 경량화를 위해 PCB 패턴 안테나 구조로 설계 제작되었다. 시뮬레이션 결과 제안한 안테나를 내장한 부이가 바닷물 속에 잠기는 정도가 심할수록 반사 계수 증 RF 특성이 저하되지만 빔의 방사 각도는 안테나 하층부에서 점점 상층부로 옮겨가는 것을 확인하였다. 즉 바닷물의 영향을 많이 받을수록 전파 성능은 저하되지만 방사 특성은 해양 IoT 서비스 환경에 적합하다는 것을 확인하였다. 향후 RF 성능을 개선할 수 있는 ...

TAG Radiation pattern, Seawater environment, PCB pattern antenna, Electric buoy, RF characteristics

선박 무선통신을 위한 Wimax/LTE 5G 용 이중대역 마이크로스트립 안테나 설계

이창영 ( Chang Young Lee )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2020] 제24권 제6호, 601~606페이지(총6페이지)

본 논문에서는 연안 선박에서 사용 가능한 무선매체 중 Wimax/LTE 5G 시스템에 적용 가능한 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였다. 제안된 안테나의 기판은 FR-4 (er=4.3)이고 크기는 22 mm × 30 mm이며 마이크로스트립 패치 안테나를 이용하여 단순한 구조로 구성함으로서 Wimax/LTE 5G의 대역인 2.4 GHz와 3.5 GHz의 대역에서 사용할 수 있는 특성을 갖도록 설계하였다 시뮬레이션은 CST Microwave Studio 2014을 사용하였으며 시뮬레이션 결과 이득은 2.4 GHz일 때 2.41 dB, 3.5일 때 3.96 dB이다. S-Parameter 또한 원하는 주파수 대역에서 -10 dB (VSWR 2:1) 이하의 결과를 볼 수 있었고, 적은 변수와 소형화된 안테나를 설계...

TAG Worldwide interoperability for microwave access, Long term evolution 5G, High speed maritime data networks, Patch antenna, Dual band

비구조화된 불확실성을 갖는 이산 지연 시스템의 새로운 안정조건

한형석 ( Hyung-seok Han )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2020] 제24권 제6호, 607~612페이지(총6페이지)

본 논문에서는 시변 지연 시간이 있는 선형 이산 시스템에 비구조화된 불확실성이 존재하는 경우에 대하여 안정조건을 다룬다. 안정조건은 리아프노프 안정 조건을 기반으로 유도되며, 이 새로운 조건에는 불확실성에 의한 영향이 포함되어 반영된다. 논문에서 고려된 불확실성은 그의 특성을 정확하게 파악할 수 없고, 단지 그 크기만을 알 수 있는 비구조화 형태로 반영된다. 이와 관련된 기존의 결과 대비하면, 안정성 기준을 적용할 수 있는 시스템을 확장할 수 있으며, 기 제안된 안정 조건보다 유연한 것으로 안정성 판정에 있어 더욱 효과적인 결과이다. 제안된 안정 조건들은 간단한 부등식의 형태로 표현되며, 시변 지연에 대한 영향과 불확실성에 대한 영향이 모두 수식에 포함되어 있다. 제안된 안정조건을 기존의 조건들과 비교한 결과를 수치 예제를 통하여 제시하며, 제안된 조건의...

TAG Discrete system, Lyapunov, Stability condition, Time-varying delay, Unstructured uncertainty

하이브리드 MAC을 위한 가변 타임슬롯 설계

류정규 ( Jeong-kyu Ryu ) , 이성렬 ( Seong-real Lee )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2020] 제24권 제6호, 613~619페이지(총7페이지)

사물 인터넷 (IoT; internet of things) 네트워크는 게이트웨이와 센서 노드 사이의 데이터 양, 통신 주기 등의 특성과 경제성 등을 고려하여 하이브리드 매체 접근 제어 (MAC; media access control) 방식을 사용한다. 하이브리드 MAC 방식은 일반적으로 TDMA와 CSMA 방식을 결합한 형태를 이용한다. 해양 IoT 네트워크에서 센서 노드와 게이트웨이 사이의 거리는 수시로 바뀔 수 있다. 따라서 해양 IoT 네트워크에 적용되는 하이브리드 MAC 설계에 있어 통신 거리에 따라 타임슬롯의 주기는 가변되어야 한다. 본 논문에서는 해양 IoT 네트워크에 적용될 수 있는 하이브리드 MAC 중 TDMA에서 통신 거리에 따른 가변 주기의 타임슬롯 설계 방안을 제안하였다. 분석 결...

TAG Hybrid MAC, Spreading factor, Timeslot, LoRa network, Marine IoT

라즈베리파이를 이용한 Modbus TCP 기반 태양광 발전소 모니터링 시스템

박진환 ( Jin-hwan Park ) , 김창복 ( Chang-bok Kim )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2020] 제24권 제6호, 620~626페이지(총7페이지)

본 연구는 IOT 장비인 라즈베리파이를 마스터(master)로 이용하고 인버터를 슬레이브(slave)로 하여 모드버스 TCP 통신을 기반한 태양광 발전 모니터링 시스템을 제안하였다. 본 모델은 라즈베리파이에 다양한 센서를 추가하여 태양광 발전소의 모니터링에 필요한 정보를 추가하였으며, 실시간 발전량 예측을 통해 발전량 예측과 모니터링 정보를 스마트 폰으로 송신하였다. 또한, 서버에 태양광 발전소에서 지속해서 생성되는 정보를 빅데이터로 구축하였으며, 발전량 예측을 위한 딥러닝 모델을 학습하여 갱신하였다. 연구 결과로서 인버터에서 라즈베리파이로 모드버스 TCP 기반으로 안정적인 통신이 가능하였고, 라즈베리파이에서 학습된 딥러닝 모델로 실시간 예측이 가능하였다. 서버는 빅데이터로 다양한 딥러닝 모델 학습이 가능하였으며, LSTM이 학습 오차 0....

TAG Modbus TCP protocol, Inverter, Raspberrypi, Monitoring system, Deep learning

폴리비닐알코올로 코팅된 마이크로스트립 결함 접지 구조 기반 마이크로파 센서를 이용한 습도 센서

여준호 ( Junho Yeo ) , 권영환 ( Younghwan Kwon )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2020] 제24권 제6호, 627~632페이지(총6페이지)

본 논문에서는 폴리비닐알코올로 코팅된 마이크로스트립 결함 접지 구조 기반 마이크로파 센서를 이용한 습도 센서의 개발에 대하여 연구하였다. 인터디지털 커패시터 모양의 결함 접지 구조를 마이크로스트립 선로의 접지면에 추가하여 피시험물의 유전율 변화에 민감한 고감도 마이크로파 센서를 설계하였다. 습도에 따라 유전율이 변하는 고분자 물질인 폴리비닐알코올을 제안된 센서의 결함 접지 구조에 얇은 두께로 코팅하였고, 습도에 따른 마이크로파 센서의 전달계수의 공진 주파수와 크기의 변화를 측정하였다. 온습도 챔버를 사용하여 25도에서 상대습도를 40%에서 80%까지 10% 간격으로 증가시켰을 때 전달계수의 공진 주파수는 1.475 GHz에서 1.449 GHz로 감소하였고, 크기는 -32.90 dB에서 -25.67 dB로 증가하였다.

TAG Polyvinyl alcohol, PVA, Humidity sensor, Defected ground structure, Interdigital capacitor- shaped, Microstrip line

융합영상콘텐츠 교육을 위한 XR 콘텐츠저작 프레임워크 설계 및 제작

임익수 ( Eek-su Leem )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2020] 제24권 제6호, 633~639페이지(총7페이지)

비전공자 대상으로 확장현실기반 융합영상콘텐츠 제작에 대한 교육적 수요가 높아지고 있음에도 불구하고, 이를 실행할 수 있는 교육도구는 턱없이 부족하다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구는 비전공자 대상으로 확장현실기반 융합영상콘텐츠 제작에 대한 요구사항을 분석하고, 요구사항의 구현을 위한 프레임워크 기능을 설계하였다. 기능 설계를 바탕으로 프로그래밍 지식이 없는 IT 비전공자 학생이 게임엔진을 활용하여 드래그 앤드 드롭과 같은 간단한 방법을 통해 확장현실 콘텐츠를 제작할 수 있는 프레임워크를 설계하고 구현하였다. 여기서 프레임워크란 재사용 가능한 반 완성된 응용프로그램 템플릿 코드를 의미한다. 마지막으로 개발된 프레임워크의 교육 적합성을 알아보기 위해, 프레임워크를 사용하여 산업 디자인 전공 2학년 학생 26명을 대상으로 XR 콘텐츠 제작 교육을 수행하였다...

TAG Application framework, Convergence contents, Extended reality, IT education, Virtual reality

도심항공 모빌리티(UAM) 적용에 필요한 효율, 신뢰성, 안전성, 소음, 배기가스, 성능 및 인증의 요구도 분석

윤주열 ( Ju-yeol Yun ) , 황호연 ( Ho-yon Hwang )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2020] 제24권 제5호, 329~342페이지(총14페이지)

본 논문에서는 대도시 교통체증을 해결하기 위한 새로운 개념인 도심항공 모빌리티 (UAM; urban air mobility) 실현을 위해 필요한 요구도 분석을 수행하였다. 우선 UAM과 관련된 국내외 연구 개발 현황에 대해 살펴보았으며 상용화 준비 중인 다양한 형상의 비행체에 대해 장단점 및 임무 반경별 소요시간에 대한 요구조건을 분석하였다. 또한, UAM의 시장 수용성을 분석하기 위해, 개인의 의식 및 신뢰성에 관한 요구조건을 파악하고, 항공기 유형별 사고율 데이터를 통해 안전성 요구 조건을 분석하였다. 인구가 밀집된 도심 지역에서 운용하기 때문에, 지역사회에 영향을 끼칠 수 있는 환경적 요인인 소음과 배기가스에 대해서 요구조건 분석을 수행하였고, 항공기 성능과 관련된 요구조건과 인증 기준 및 FAA와 EASA의 감항기술기준에 대해서...

TAG Urban air mobility, eVTOL PAV, Personal air vehicle, PAV, Air taxi, Noise analysis

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