• 한국산업정보학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.19-24
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• 2015

본 논문에서는 일반라벨 형태의 태그를 접어서 금속환경에 사용 가능한 RFID(Radio Frequency Identification) 태그 안테나를 설계 및 제작을 하였다. 일반 라벨 태그의 경우, 금속 환경에서 인식이 열화되는 단점을 보완하여 접힌 형태의 태그 안테나를 제안한다. Ansoft사(社)의 HFSS를 사용하여 칩 임피던스는 $52-j158{\Omega}$에 따라 910MHz에서 동작하도록 설계되었다. 태그의 크기는 $65{\times}23{\times}3(mm)$이며 실제 제작 후 테스트 결과 5.5M까지 인식되었다.

• 한국IT서비스학회:학술대회논문집
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• 한국IT서비스학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.513-517
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• 2009

본 논문에서는 UHF대역의 그동안 문제로 되어왔던 일반 태그들의 금속 환경에서의 인식률 저하문제를 태그 패키징(Packaging)을 통해 개선하고자 한다. 다양한 환경에서 실험을 통해 일반태그와 패키징 태그의 인식률의 차이를 실험을 통해 비교해 보았다. 실험결과를 토대로 금속 환경에서 패키징 태그들을 실험 할 수 있는 최적의 태그 실험환경을 구성하여 태그들을 산업현장에서의 테스트와 같은 결과들을 도출하고자 한다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.209-214
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• 2012

본 논문은 항만폐기물 수거에 및 관리에 자동인식 시스템인 RFID를 활용하기 위한 선행연구로써, 최근 급속히 늘고 있는 구리와 아연합금의 양식용 철제 가두리에 대하여 RFID를 부착하는 효율적인 방안을 제시하고자 한다. 이는 재활용률 향상과 환경오염 예방을 위하여 꼭 해결이 필요한 과제인데, 철제 가두리는 사용 환경 특성으로 인하여 수분이 함유된 철제 어구(fishing equipment)인 바, 금속 혹은 고무, 유리 등과 같은 물질에 RFID 태그를 부착할 때 발생하는 RFID 인식률과 관련된 중요한 기술적 난제인 RFID에너지의 반사와 흡수 현상을 극복할 수 있는 실용적 방안이 강구되어야 한다. 최근 스티로폼(Styrofoam)이나 합성수지 등을 이용하여 금속에 부착할 수 있는 900MHz 대역의 금속태그가 개발되어 보급되고 있으나, 이 또한 일반 태그에 비하면 가격이 상대적으로 고가인 현실적인 문제점이 있다. 본 연구에서는 전형적 금속형 어구인 철제 가두리를 대상으로 RFID 인식률 향상을 위한 스치로폼 패드(styrofoam pad) 활용 방안을 제시하고, 아울러 안테나 각도 등의 리더기 활용 최적조건 등을 실험을 통하여 살펴본다. 실험계획 및 분석은 다구찌(Taguchi)기법을 적용하였고, Minitab S/W를 활용하였다. 실험결과로써, 스티로폼 패드의 두께는 두꺼울수록 좋으며, 태그의 부착위치는 모서리(edge)부분, 리더기 각도는 $0^{\circ}$(정면)가 인식률이 가장 좋은 것으로 나타났다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.176-186
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• 2008

최근 RFID기술은 산업 전반에서 다양한 형태로 적용되고 있으며, 국내 건설 산업 분야에서도 현장 노무관리 및 레미콘, 철골, 커튼월 등의 물류관리를 위한 적용 기술 개발 및 연구가 활발히 수행되고 있다. 그러나 RFID 기술은 주변 환경 및 자재의 특성에 따라 인식성능의 차이를 보임에도 불구하고, RFID 기술 활용은 이론적인 인식 성능에 근거한 적용방안을 제시하고 있다. 본 연구는 이론적 인식거리, 무반사실 테스트, 현장 테스트를 통해 RFID 기술별 인식 성능 테스트를 하였으며, 일반적으로 현장에서의 인식거리는 감소하는 것으로 나타났다. 또한 커튼월의 주요 자재인 알루미늄과 유리를 대상으로 정확한 인식 성능 테스트를 실시 비교하였으며, 유리면이나 금속면에 일반 라벨 태그를 부착하였을 경우 유리 전용 태그나 금속 태그를 부착하였을 때에 비해서 인식이 불가능하거나 인식 거리 감소가 큰 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 위와 같은 테스트를 통해 커튼월에 RFID 기술 적용 시 인식 성능을 최적화하기 위한 고려 요소를 제시하고자 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권12B호
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• pp.1468-1474
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• 2009

본 논문에서는 Cavity 구조를 사용하여 장거리에서 인식 가능한 금속태그를 개발하였다. ISO-18000-6에 의하면 리더 시스템의 등방향 방사전력(EIRP)은 36dBm으로 제한되어 있으므로 수동형 태그의 인식거리는 한계가 있다. 태그의 인식거리를 확장하기 위해서는 고이득 안테나의 구조로 태그 안테나를 설계해야 한다. 개발된 태그 안테나는 Cavity 구조를 태그 안테나에 접목시켜 장거리(10m 이상)에서 인식 가능하도록 설계하였다. Caivty 구조를 사용함으로서 지향성을 가진 등방향 방사 패턴을 형성하고 금속에 부착하였을 때에도 안정적으로 동작하게 되었다. 개발된 태그는 $176\;{\times}\;52\;{\times}\;10\;mm^3$와 $176\;{\times}\;61\;{\times}\;30mm^3$으로 두 가지 종류로 개발되었으며 대형 중장비나 금속 자재 관리 등 대형 금속 환경에서 적용 가능한 태그이다. 두 태그를 금속에 부착하였을 때 약 11m와 15m에서 인식이 되었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.80-85
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• 2015

최근 전 세계적으로 ITC 기술을 이용한 항만 물류 분야의 경쟁력이 심화되는 추세를 보이고 있으며 현재 우리나라도 국가 전략적 차원에서 생산성 향상 및 서비스의 개선을 통한 고부가 가치를 획득하기 위한 u-Port(항만 물류) 사업이 진행 중이다. u-Port 사업에서 주된 기술 요소로 RFID/USN 기술이 사용되는데, 이 기술은 금속 환경에서의 태그 인식률이 좋지 않고, 인식거리가 짧다는 문제점들을 이유로 센서 노드들의 추가적인 배치를 통하여 관리를 하고 있다. 그러나 이러한 방법은 오차 범위가 크고 시스템 구축 초기비용 및 유지보수 비용이 많이 들어 U-Port용 시스템 구축에 여러 가지 문제점을 초래하고 있다. 이러한 문제점들을 개선하기 위하여 본 논문에서는 금속 태그 제작에 사용되는 급전의 문제점을 개선하고, 주변 환경 요소인 금속 물질로 인한 영향을 줄여 태그를 금속 물체에 부착 할 경우에도 장거리 인식율을 높일 수 있도록 인셋 급전을 적용한 산업용 RFID 적층형 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였다. 인셋 급전은 기존의 유도결합 급전을 이용한 구조와는 다르게 방사체와 급전선이 서로 분리되어 있지 않은 것이 가장 큰 특징이다. 이런 특징의 구조는 낮은 안테나 높이와 태그 칩에 임피던스 정합이 가능한 형태를 생산할 수 있게 해준다. 그러나 무조건 태그 안테나의 높이를 줄이면 안테나의 임피던스는 접지면과 방사체 사이의 기생 캐패시턴스가 증가하여 임피던스 정합의 어려움이 발생할 수 있으므로 단락 구조를 급전에 적용시켜 안테나의 임피던스를 인덕티브하게 만드는 방법을 이용하여 태그 안테나 설계 시 단점을 최소화하고 장점을 극대화 시켰다[1][2]. 이러한 기술적 요소들을 적용하여 본 논문에서는 마이크로스트립 패치 안테나를 변형된 형태로 설계하였고, 부착되는 금속물질의 영향을 줄이기 위해 인셋 급전을 이용하였으며, 안테나의 구성을 단일 층이 아닌 멀티층, 즉 방사체와 접지면 사이에 금속판을 삽입하여 특성저하를 감소시켰다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.149-155
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• 2009

본 논문은 기본 위치와 노드 간이나 두 개의 노드간의 도착시간의 차이와 세점의 핀 포인터로 작업자의 위치를 보정하는 방법이다. 그러나 창고는 많은 장비들과 다른 물품으로 포함하고 있어 잘 정돈되지 않으면 주파수가 단절되는 경향이 있어 창고관리 환경에서 적용되지 않고 있다. 신호가 강하고 도착 시간을 정확하게 평가한다고 하더라고 수신되는 주파수가 회절, 굴절 그리고 단절되는 속성으로 인하여 창고 안의 환경에서는 수신이 적절치 않다. 더욱이, 흡수되는 주파수에 의해서 뒤에 있는 많은 금속 구조의 위치를 인식되는 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 RFID 테그를 이용한 위치 보정 기법을 제시하며, 제시된 기법은 창고 안에서 위치 인식을 분석하였다. 또한 RFID 테그의 정보를 이용하여 시뮬레이션을 하여 제시된 방법의 효율성을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37C권9호
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• pp.802-810
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• 2012

본 논문은 RFID를 이용한 이동 로봇의 목표물 탐지 및 이동 시스템에 대해 소개한다. RFID는 전파를 이용하여 원거리에서 비접촉식으로 정보를 전달하는 것이 가능한 인식 시스템으로 RFID를 통해 로봇은 비전 등 다른 시스템의 도움 없이 간단하게 주변 물체를 인식하는 것이 가능하다. 하지만 실제 작업을 하기 위해서는 인식한 물체로 이동해야 하지만 현재의 RFID 시스템은 위치 정보를 제공하지 않는 문제가 있다. 본 논문에서는 전파의 도래 방향을 이용한 로봇 이동 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 두 축 안테나를 이용, 목표물에 부착된 RFID 태그로부터의 수신된 전파의 크기 차이를 이용하여 도래 방향을 측정한다. 로봇은 측정 방향으로 이동하는 것으로 지도나 기준 스테이션 등의 다른 시스템 없이 간단하게 물체로 이동하는 것이 가능하다. 하지만 전파는 금속이나 액체 등 주변 환경에 의해 쉽게 영향을 받아 측정 방향에 오차가 발생, 주변 장애물이 많은 복잡한 환경에서는 이동에 실패하는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 g-filter 기반 오차 보정 알고리즘을 개발하였다. 개발한 알고리즘은 현재 측정값과 이전의 보정값의 분산값들의 차이를 이용, 현재의 측정값에 포함되어 있는 오차를 낮춤으로써 로봇이 방향을 잃지 않고, 이동하는 것을 가능하게 하였다. 시뮬레이션 및 실제 로봇을 이용한 실험 결과는 복잡한 환경에서도 로봇이 성공적으로 이동하는 것을 보여준다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제13권1호
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• pp.46-52
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• 2014

본 논문에서는 금속 환경에서 사용이 가능한 RFID 국제 규격인 910MHz 대역에서 최상의 성능을 갖는 미앤더 형태의 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였다. 안테나에 부착되는 상용 태그 칩과 정합을 위해 사각 형태의 급전부를 본체에 연결하였으며, 사각 형태의 급전부를 본체 안에 위치하였고, 안테나의 복수부인 본체를 효과적으로 축소하기 위하여 패치의 소자를 증가시켜 다중의 미앤더 형태로 설계하였다. 제안된 안테나는 Case 1, Case 2, Case 3로 각각 3 종류의 안테나를 제작하였으며, 안테나의 크기와 접은 횟수에 따른 대역폭, 효율, 인식 거리 등의 특성을 비교 분석하였다. 측정결과 Case 3 안테나의 성능이 가장 좋은 것으로 나타났다. 또한 안테나의 크기와 미앤더 형태로 접은 횟수에 따른 효율 및 이득 특성 변화가 안테나의 인식 거리에 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.368-371
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• 2020

본 논문에서는 휴대용 UHF대역 RFID 시스템을 위한 선형 테이퍼드 슬롯 정류 안테나를 제안하였다. 제안한 정류 안테나는 별도의 유전체 기판을 사용하지 않기 때문에, 얇은 금속 두께로 평판형 안테나를 구현하였다. 정류 안테나는 입력 RF전력을 출력 DC전압으로 전환하는 정류회로는 2개의 쇼트기 다이오드를 이용한 배전압회로를 이용하였으며, 선형 테이퍼드 슬롯 안테나에 집적하여 정류 안테나를 설계하였다. 배전압 정류회로와 선형 테이퍼드 슬롯 안테나의 임피던스 공액정합을 위하여, 테이퍼드 슬롯의 각도와 안테나 급전선의 길이의 조절을 통해 source-pull 방법을 이용하였다. 제안한 안테나 시제품은 자유공간 무선환경실험 환경에서 RF-DC전환 실험과 원거리장 안테나 방사패턴 측정실험을 통해 회로 및 방사 특성을 검증하였다. 최종 제안한 안테나는 중심주파수 915 MHz 기준으로 0.23-파장(75 mm)와 0.18-파장(60 mm) 크기로 소형화하였다.