• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.1618-1623
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• 2019

본 논문에서는 광대역 전력선통신을 실현할 수 있는 유도성 커플러를 Fe계 나노결정립 합금을 이용하여 제작하고 성능을 분석하였다. 배전자동화시스템의 주상 및 지상개폐기에 적용하여 현장시험을 수행한 결과, 광대역 전력선통신의 주요 주파수대역에서 제작된 커플러는 분기 유무에 따라 통신속도의 차이는 있으나 비교적 우수한 데이터통신을 달성하는 것으로 측정되었다. 또한, 배전선로에서 발생되는 대전류 환경에서도 통신거리에 따라 전송률의 차이는 있으나 실시간 데이터 전송이 가능한 통신속도를 유지하는 것으로 확인되었다. 따라서 제작된 유도성 커플러는 접근성이 낮은 지역에 위치한 배전자동화시스템의 배전설비 상시 감시 및 원격제어에 활용함으로써 지능형 전력망 실현을 위한 핵심소자로 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.1597-1603
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• 2017

지하공동구의 화재 발생 빈도는 다른 화재에 비하여 낮은 편이나 화재로 인한 피해는 경제적 손실 뿐만 아니라 사회운영 마비로 사회적 손실을 초래할 수 있다. 이에 본 논문은 지하공동구 내 설치된 누설 동축케이블을 이용하여 지하공동구의 상태감시시스템 구축에 대한 실증 시험 결과를 제시한다. 이를 위해 지하공동구에 설치된 누설 동축케이블에 삽입손실 특성이 $-6{\pm}2dB$인 유도성 커플러와 200 Mbps급 전력선 통신 모뎀을 연결하여 실증 시험한 결과, 500 m까지 IP 카메라의 송/수신을 확인하였다. 따라서 데이터 전송을 위한 통신선로의 추가 설치 없이도 지하공동구 내 설치된 누설 동축케이블을 이용하여 지하공동구에 상태감시시스템 구축이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.401-406
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• 2016

반사파 계측법을 기반으로 활선 상태의 케이블 고장과 위치를 검출할 때, 케이블과 계측 장치사이에 커플러가 사용된다. 이러한 커플러는 케이블에 공급되는 전압으로부터 반사파 계측 기반의 시험 회로의 손상을 예방하게 된다. 또한 케이블에 인가되고 반사되는 송수신 신호의 커플링 통로를 제공한다. 본 논문에는 반사파 계측법을 이용하여 사선과 활선 상태에서 케이블 고장 위치를 검출하는데 사용하기 위한 접촉식 커플러를 설계 및 제작하였다. 제안된 커플러는 유도성 결합 형태로 설계되었고 시뮬레이션을 통해 손실을 계산한 후 제작하였다. 제작한 커플러는 신호 입력에 따른 출력을 측정하여 손실과 주파수 평탄도 실험을 실시하였다. 그 결과 1Mhz 이상의 주파수 대역에서는 신호의 전송 손실이 1.75dB 이하로 측정되었다. 활선 상태에서 케이블 고장과 위치 검출에 적용하기 위해 sequence time domain reflectometry (STDR)과 spread spectrum time domain reflectometry (SSTDR)에 기반한 반사파 계측법 시스템을 구축하여 케이블 고장과 위치 검출 실험을 실시하였다. 그 결과 본 연구에서 제안한 커플러가 활선 케이블 고장 검출을 위한 반사파 계측 장치에 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권7호통권361호
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• pp.105-111
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• 2007

본 논문에서는 W-band($75{\sim}110\;GHz$) 주파수 영역에서 동작하는 CPW(Coplanar Waveguide) 구조의 3-dB 방향성 커플러를 MIMIC(Millimeter-wane Monolithic Integrated Circuit) 공정기술로 설계 및 제작하였다. 강한 결합계수 특성을 갖는 edge-coupled CPW 라인은 서로 다른 우 기 모드 위상속도에 의해 좋지 않은 방향성을 갖는다. 이를 극복하기 위하여 같은 우 기 위상속도를 갖는 edge-coupled CPW 라인을 2단으로 평행하게 연결하여 3-dB의 강한 커플링을 유도할 수 있는 Tandem 구조를 W-band에서 제안하였다. 제안된 Tandem 커플러는 기존의 다층기판 구조나 와이어 본딩 구조가 아닌 에어브리지 MIMIC 공정기술을 통해서 단일평면상에 제작되었다. 제작된 커플러는 $75{\sim}100\;GHz$의 넓은 주파수 영역에서 $2.9{\sim}3.6\;dB$의 결합계수와 $91.2{\pm}2.9^{\circ}$의 우수한 위상차 특성을 나타내었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1861-1863
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• 2001

본 연구에서는 국내에서도 아직 초기단계 기술이라고 할 수 있는 간섭계를 이용한 주요 시설물(변전소등) 안전 감시 혹은 항만 감시 및 방어용 광섬유 격자 그물망 구현을 위한 광섬유 시스템 적용성을 연구한 것이다. 연구에서는 마흐젠더 간섭계의 구성에 비해 구성이 용이한 Sagnac간섭계를 구성 실험하였다. 이 간섭계의 성능 검증을 위하여 1550nm의 중심파장을 방사하는 레이저, 싱글모드 광섬유, 3${\times}$3 커플러 등의 광소자를 사용하였고, 광섬유의 길이의 변화를 주기 위하여 PZT 위상 변조기에 교류 전원을 인가하여 PZT 위상 변조기의 진동을 유도하였다. 또한, 전체 길이 약 180cm, 17${\times}$7, 철봉의 직경 6m의 철망 구조물을 제작후, 센서 부분의 역할을 담당한 광섬유 케이블을 일정한 간격으로 철망 구조물에 케이블 타이로 고정하였다. 철망 구조물에서 발생할 수 있는 각종 외부 가진에 대해, 철망 구조물에 가속도계를 설치하여, Sagnac 간섭계에서의 광 간섭 신호와 가속도계의 신호를 비교 검증 하였다. 본 실험결과를 통하여 광섬유 펜스는 주요 시설물(변전소등) 안전 감시 혹은 항만 감시 및 방어용 경보 시스템에 적합하다고 판단된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.433-439
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• 2021

본 논문에서는 사물인터넷을 이용하여 조선소의 작업장 단위로 센서네트워크를 구축하는 방안을 제시한다. 여기서는 조선소에서 가장 흔한 용접 작업장에서 조선블록을 통신매체로 활용하여 작업자의 위치, 용접 진행률, 작업 시간 등의 정보를 LoRa와 전력선통신을 이용하여 서버로 전송한다. 이와 같은 데이터통신을 위하여 유도성 커플러와 복합통신용 모뎀을 제작하여 와이어피더와 핀지그에 설치하여 센서네트워크를 구축하였다. 시험 결과, 제시된 시스템은 약 98% 이상의 데이터 전송 성공률과 작업자 위치 인식 성공률을 가지는 것으로 나타났다. 또한, 현장에서 발생된 작업 데이터는 실시간 기록과 디스플레이가 가능함을 공정관리시스템 플랫폼을 통하여 확인하였다. 제시된 시스템은 미래형 스마트 조선소 구축을 통한 우리나라 조선산업의 경쟁력 강화를 위한 단초가 될 것으로 사료된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.556-561
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• 2022

본 논문에서는 선박 용접공정에 사용되는 장비에 전력선통신 기술을 접목하고 금속블록을 통신매체로 사용하는 블록매체통신시스템을 제시한다. 여기서는 디지털 피더와 금속블록을 지지하는 핀지그에 유도성 커플러를 설치하고, 피더에 연결된 용접건에서 발생되는 전류에 정보신호를 더하여 금속블록에 인가함으로써 작업이 시작되면 현장에서 발생되는 정보를 상황실 서버에 실시간 전송한다. 현장시험 결과, 제시된 블록매체통신시스템의 송신부에서 전송된 데이터는 상황실 서버컴퓨터에 정확하게 수신되는 것을 확인하였다. 따라서 제시된 시스템은 기존 용접공정에 대한 변경 없이 구축이 가능하므로 향후 조선소 스마트 팩토리화를 통한 조선산업의 경쟁력 강화에 도움이 될 것으로 기대된다. 또한 전자파 차폐 환경이나 밀폐된 공간에서 작업자에게 발생할 수 있는 응급상황에 신속한 대처가 가능하므로 산업재해 예방효과도 클 것으로 사료된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.799-804
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• 2016

광대역 전력선 통신은 전류의 흐름과 함께 효과적인 양방향 통신을 얻기 위하여 전력선 분배망을 통신 매체로 이용한다. 그러나 전력선은 통신에 최적화된 채널이 아니므로 인터넷, 음성 및 데이터 서비스에 대한 통신 시스템의 개발은 시뮬레이션에 의한 성능 분석에 적합한 측정 기반의 전송 모델을 필요로 한다. 본 논문에서는 복잡한 전달 함수를 기술하는 분석 모델을 다중 전력선 모델의 감쇠 및 경로 파라미터를 획득하는데 이용하였으며 이를 바탕으로 주파수 응답특성을 계산하였다. 계산된 결과는 다중경로에 의한 주파수 선택성 페이딩과 주파수에 대한 신호의 감쇄를 보여주었으며 이는 실험 결과와 잘 일치하였다. 이론모델에 적용한 배전선을 실험적으로 구성한 후 배전선에 전기적인 신호를 인가하는 방법으로 비접촉식 결합을 위한 페라이트 코어로 구성된 유도 결합 장치를 사용하였다. 신호 결합 손실은 커플러에 감긴 권선수에 의해 최소화 될 수 있다. 3회 권선 결합 효율은 일회 권선 결과보다 6dB 이상 개선됨을 보였다.