지금 이 순간

2. 안테나 파라미터

 2.1 방사저항과 안테나 효율

 2.2 실효고와 실효개구면적

 2.3 지향특성(지향성 계수)과 반치각

 2.4 안테나 이득

 2.5 안테나의 Q

1. 개요

  - 안테나는 전자파를 송신하고 수신하기 위한 장치

  - 안테나는 고주파 전력을 전파로서 방사하는 역할을 하는 것, 즉 전력에너지와 전자파 에너지를 상호 변환해주는 장치

  - 안테나 성능 및 해석에 유용한 파라미터로 방사저항과 안테나 효율, 지향특성과 반치각, 실효고와 실효개구면적, 안테나 이득 등이 있음

3. 안테나로부터 전자파가 송신되는 원리

4. 전파의 수신

5. 맺음말

1. 개요

 - 전자파란 주기적으로 세기가 변화하는 전자기장이 공간 속으로 전파해 나가는 현상을 말함

 - 맥스웰은 변위전류도 도전류와 같은 성질을 가지고 있는데 착안하여 페러데이의 전자유도법칙과 암페어의 주회적분 법칙을 기초로 전계와 자계와의 관계를 나타내는 식을 유도하였음
- 맥스웰 방정식은 전계와 자계의 관계를 나타내는 방정식으로 전자파 해석의 기본이 되는 방정식임

- 그 의미는 '변화하고 있는 전계는 자계를 발생시키고, 또한 반대로 변화하고 있는 자계는 전계를 발생시킨다'는 것으로 전자파가 퍼져나간다는 것임

2. 전자파 해석의 기본이 되는 공식

 가. 맥스웰 제 1방정식

    - 공간 어느 점에 있어서 전계가 시간적으로 변화할 때 그 주위에는 자계의 회전을 발생시킨다는 것은 나타내는 방정식 

    - 즉 시간적으로 변화하는 전계 주위에는 자계의 회전을 발생시킴

 나. 맥스웰 제 2방정식

    - 공간내의 한 점에 대한 자속밀도의 시간적 변화는 그 변화를 방해하는 방향으로 전계의 회전을 발생시킨다

    - 즉 시간적으로 변화하는 자계 주위에는 전계의 회전을 발생시킴

다. 포인팅 정리

    - 전자파가 공간을 전파해 나가는 것은 일종의 에너지 이동으로 볼 수 있음

    - 포인팅 벡터는 단위시간당 단위면적을 통과하는 에너지 밀도를 말함

    - 포인팅 벡터의 P의 크기는 단위 면적당 전력을 나타내며, 방향은 전계 E의 방향에서 자계 H의 방향으로 오른나사를 돌릴 때 나사가 진행하는 방향이 됨

3. 안테나로부터 전자파가 송신되는 원리

- 전도전류와 변위전류에 의한 자계 발생 

 - 전파의 확산

http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=jrsys&logNo=110174647071

4. 전파의 수신

 - 전자파는 기본적으로 변동하는 전계와 자계의 파동임

 - 따라서 시간적으로 변동하는 자계에 도체가 존재하면 패러데이의 법칙에 따라 기전력이 유기됨

                                                                                               Vemf=V(electromotive force): 기전력

                                                                                                               Ф : 자속(Magnetic flux)

 - 즉 선형 안테나를 전자파 중에 놓고 단자를 개방하면 단자간에 수신전압 V가 발생하고 여기에 부하 RL 을 연결하면 전류 IL 흐르게 됨

 여기서 Rr은 안테나 내부저항

                                                                          RL은 수신기 입력 임피던스

  - 전계강도가 E[V/m]인 전자파 중에 실효고가 he인 안테나의 단자에 유기되는 수신전압 V=E×he

  - 수신안테나로부터 부하에 공급되는 전력 P는

  - 임피던스 정합(Rr=RL)이 이루어졌을 때 얻어지는 수신 최대유효전력 Pm은

  - 즉, 수신안테나와 수신기의 입력 임피던스가 정합이 되었을 때 수신기에 최대전력이 수신됨을 알 수 있음

5. 맺음말

  - 전자파는 기본적으로 변화하는 전계와 자계의 파동이므로 이를 안테나를 통해 수신하면 유기 기전력을 얻을 수 있어 전자파 수신이 가능함 

전파란 2[1][1].pdf

1. 표피효과란?

  - 도체에 고주파 전류가 흐를 때, 전류가 도체의 표면 가까이에 모여서 흐르는 현상

2. 표피효과가 생기는 이유

  - 도체에 교류 전류가 흐르면, 도체 내부에 전류 방향과 수직을 이루는 평면상에 원형 자속이 형성되고, 이 시변 자속에 의해 와전류가 흘러, 중심부군에서는 주 전류를 일부 상쇄하고, 표면 부근에서는 주 전류를 강화 한다.

http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=spade9718&logNo=220052270594

3. 침투 깊이

  - 표피에 가해진 전류 밀도 의 1/e%(약 37%)만큼 감소한 위치를 침투 깊이(표피 깊이)라고 함

  - 주파수가 크면 작아진다

  - 도전율이 크면 작아진다

  - 투자율이 크면 작아진다

http://blog.daum.net/5419752/12415741

1. 개요

 - 무선 통신에서 송수신기의 다수의 주파수를 효율적으로 수용하기 위해서는 안테나의 동작주파수 대역폭이 넓어야 함

 - 중, 장파 및 단파에서는 약간의 주파수 변동에도 안테나의 길이는 매우 크게 변동됨

 - 따라서 가능한 넓은 대역의 통신을 위해서는 광대역 안테나 개발이 매우 중요함

 - 광대역화란 안테나가 가능한 넓은 주파수에서 사용 가능해야 함을 의미

 - 안테나를 광대역화하는 방법으로는 안테나의 Q 값을 낮추는 방법, 진행파 여진소자 이용, 보상회로 사용, 자기 상사형 구조, 상호 임피던스 특성을 활용하는 방법이 있음

2. 안테나 광대역 방안

 가. 안테나의 Q값을 낮춤

     - 안테나의 선택도

     - 안테나 도선의 직경(d)이 커지면 도선의 특성 임피던스(Zo)가 작아지고 선택도(Q)가 작아지므로 대역폭(B)이 넓어져 광대역 특성을 나타냄

     - Yagi ant, VHF/UHF 원통형 안테나등의 광대역화 방안으로 쓰임

  나. 진행형 여진형 소자 사용

     - 진행파 여진형 소자등을 이용하여 반사파가 없는 진행파 안테나로 하면 광대역화가 가능함

     - 진행파 안테나는 효율은 낮으나 광대역 특성을 얻을 수 있음

     - 롬빅 안테나가 대표적

  다. 보상회로 사용

      - 안테나의 급전점에 리액턱스 보상회로를 접속시켜 소요대역내의 급전점 임피던스 변화를 적게 함

      - 반파장 안테나는 직렬공진이므로 이와 반대의 리액턴스 특성을 갖는 λ/4 trap을 병렬로 접속하면 합성리액턴스는 어떤 주파수에서도 변하지 않음

라. 자기상사형 구조

  - 안테나의 길이와 간격이 '자기상사'의 원리를 이용해 일정한 비율로 증가되는 평행도선 배열 안테나를 사용함

  - 안테나의 구조가 대수 주기적으로 변화하면, 입력임피던스는 거의 주파수에 무관한 정임피던스 특성을 갖게됨

  - 주파수에 따라 지향성이나 임피던스가 크게 변하지 않음

 - 대수주기안테나, LDPC

마. 상호임피던스 특성

- 배열 안테나에 있어서 각 엘리먼트(다이폴)들의 자기 방사 임피던스와 각 엘리먼트 사이의 상호방사 임피던스의 주파수 특성이 순차로 상쇄되도록 하면 광대역 특성을 얻을 수 있음

- 2-dipole 안테나, 4-dipole 안테나 등에서 광대역화방법으로 활용되는 원리
 

1. 개요

2. 시스템 구성

3. 보조정보

4. SBAS와 A-GNSS 비교

1. 개요

 - 기존의 독립형 GPS 수신기(Stand-alone GPS)의 경우 초기 동기 획득시간(TTFF: Time To First Fix)이 40 초~수 분까지 소요되며 고층 빌딩이 많은 도심이나 실내에서는 위성 신호가 미약하여 탐지되지 않는 경우가 발생

 - 이를 극복하기 위해 위성과 이동 통신망을 결합하여 위치를 결정하는 시스템

2. 시스템 구성

 - 지엔에스에스(GNSS, 세계 위성 항법 체계) 신호를 이용한 위치 측정을 할 때, 이동 통신망이나 무선 인터넷 망으로 연결된 보조 서버(Assistance Server)를 사용하여 다양한 보조 정보를 제공받아 더욱 신속하고 정확한 위치 파악이 가능하도록 하는 시스템

3. 보조정보

  - 획득 보조 정보(Acquisition Assistance Data)를 단말기로 전송하여 초기 동기 획득 시간을 줄임

  - 감도 보조 정보(Sensitivity Assistance Data)를 제공하여 단말기의 신호 탐지 성능을 높임

  - 이외에도 차등 보정(Differential Correction) 정보 등을 이용하여 위치 측정 정확도를 높이기 위한 여러 가지 오차 정보를 제공

4. SBAS와 A-GNSS 비교

A-GNSS 표준화 현황.pdf

1. 개요

2. GPS 원리

3. GPS 시스템 구성

 3.1 위성 부문 

 3.2 지상 관제 부문 

 3.3 사용자 부문 

4. GPS를 이용한 위치측정법

 4.1 단일위성항법시스템

 4.2 DGPS(Differential Glabal Positioning System)

       4.2.1 지역보정위성항(Local Area DGPS, LADGPS)

       4.2.2 광역보정위성항법(Wide Area DGPS, WADGPS)

 4.3  반송파보정위성항법 시스템(CDGPS, Carrier Differential Global Positioning System)

5. GPS의 이용 분야

1. 개요

  - GNSS(Global Navigation Satellite System)는 위성을 이용해서 위치를 결정하는 항법시스템입니다

  - 이러한 위성항법시스템으로는 전세계를 대상으로 서비스하는 미국의 GPS, 러시아의 GLONASS, EU의 GALILEO, 중국의 COMPASS가 있으며, 자국에게 서비스하는 중국의 BEIDOU, 일본의 QZSS, 인도의 IRNSS가 있습니다.

  - 이 중 GPS는 현재 완전하게 운용되고 있는 유일한 범 지구위성항법시스템

  - 1960년대 미국 국방부에서 사용하기 시작하여 1983년 민간에 개방(L1 주파수밴드, C/A(Coarse/Acquisition code))

  - 총 24개의 위성(32대의 위성 존재)으로 운영되며, 사용자는 4개 이상의 위성신호를 받아 위치를 결정

  - 위성이 보낸 신호의 도달시간차를 이용하여 현재 위치를 결정

<참조> http://gunsan.mof.go.kr/USR/WPGE0201/m_17090/DTL.jsp

2. GPS 원리

  2.1 GPS 측정 원리

     - 지구궤도를 돌고 있는 GPS 위성들은 현재 위치와 시간이 담긴 전파신호를 지상으로 쏘아준다

     - 지상수신기는 GPS 신호를 받아 전파가 도달하기까지 걸린 시간을 계산해 자신의 현재 위치를 파악하게 된다(거리=빛의 속도*경과시간)

     - 경도와, 위도, 높이를 동시에 파악하기 위해서는 3개의 위성신호가 필요하며, 위성간 시간 오차를 제거하기 위한 신호용 위성이 필요하기 때문에 4개의 위성이 사용, 즉 정확한 위치를 계산하기 위해서는 4개의 위성이 필요

<참조> http://blog.daum.net/cpebach3/49

  2.2 GPS 위성

     - 실제로 지구 어디서나 최소 4개의 위성이 보이도록 하기위해 GPS 위성은 적도와 55도로 경사를 이루는 6개의 궤도면에 각 궤도마다 4~5개씩의 위성을 배치, 지구 표면으로부터 약 20,200km의 상공에 위성을 배치

     - 공전주기를 11시간 58분으로 하여 위성이 하루에 지구를 2번씩 돌도록 함으로써, 지구상 어디에서나 항상 4개 이상의 위성을 추적할 수 있도록 하고 있음

  3. GPS 시스템 구성

<참조> http://www.howhow.co.kr/html/gps_03.htm

 3.1 위성 부문

    - 위성 부분은 24개의 GPS 위성으로 구성되어 있으며, 21개의 동작위성과 3개의 예비위성이 11시간 58분 주기로 지구를 공전함

    - 적도면에 등 간격으로 분포된 6개의 궤도면에 각각 4개씩 할당됨

    - 각각의 GPS위성에는 정밀한 시계(세슘원자시계와 루비듐 시계)가 각각 2개씩 장착되어 정밀한 시간을 유지함

 3.2 지상 관제 부문

     - 지상 관제 부문은 주통제소와 감시소, 데이터 송신소로 구성

     - 감시소는 모든 GPS 위성으로부터 데이터를 수집하여 각 위성의 위치를 나타내는 궤도정보와 위성에 탑자된 시간 데이터를 평가하고 위성의 항로를 예측하며 이 정보를 주통제소에 보냄

      - 주통제소에서는 보정된 위치와 시간데이터를 주기적으로 데이터 송신소를 통하여 각 위성으로 전송

      - 주통제소는 미국 Colorado Springs의 공군기지에 있으며, 감시소는 전세계 5곳에, 데이터 송신소는 4곳에 설치되어 있음

 3.3 사용자 부문

     - 사용자 부문은 GPS 수신기와 안테나 그리고 자료 처리 소프트웨어로 구성됨

     - GPS 위성으로부터 신호를 수신하여 안테나의 위치와 속도 및 시각을 판단

4. GPS를 이용한 위치 측정법

  - 위성 항법 시스템은 30 ~ 40 m 수준의 위치 정확도를 지니는 단일 위성 항법 시스템(Stand-alone GPS, SA 제거 이후),  m 수준의 위치 정확도를 지니는 보정 위성 항법 시스템(Differential GPS : DGPS), 그리고 cm 수준의 위치 정확도를 지니는 반송파 보정 위성 항법 시스템(Carrier phase Differental GPS : CDGPS)으로 분류된다.

 4.1 단일위성항법시스템

    - 4개 이상의 GPS위성 신호를 수신할 수 있는 하나의 GPS 수신기로 지구 어느 곳에서든지 약 100m의 위치 정확도로 사용자의 위치를 구할 수 있음

   - 단일항법시스템 제공 서비스 종류

<참조> http://ko.wikipedia.org/wiki/GPS#mediaviewer/%ED%8C%8C%EC%9D%BC:GPS_signal_modulation_scheme.svg

http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=likejulls&logNo=220348428136

  4.2 DGPS(보정위성항법 시스템)

     - GPS 오차 요인은 위성궤도오차, 위성시계오차, 대류층 지연 오차, 전리층 지연 오차등이 있음

     -  각 오차 요인들로 인해 사용자의 위치 정확도 저하

     - GPS의 오차를 줄이기 위해 보정항법 이용(보정항법이라는 것은 말그대 항법 시 보정신호를 이용해 보정하는 것을 의미)

http://tjworld.tistory.com/?page=5

   4.2.1 LADGPS(Local Area DGPS) 

     - 단독측위기법의 정밀도을 향상시키기 위해 개발된 것으로 2대 이상의 수신기(기준국 수신기와 이용자 수신기)와 통신매체가 필요

     - 기준국에 설치된 1대의 수신기에서 이미 알고 있는 기준점의 위치 정보를 이용하여 각 위성의 거리 오차 계산, 보정치로 환산해서 이동체에 전달

     - 이동체에서는 저가의 항법용 수신기를 가지고도 이동 시 수m, 정지 시 1m 이내의 실시간 위치 측정 가능

<참조> http://what-isthe.blogspot.kr/2010/04/what-is-accuracy-of-dgps.html

      - DGPS 측정 방법

         ○ 위치가 미리 측정된 기준국(고정국)과 사용자(이동국)으로 구성

         ○ 기준국에서 GPS 위성 신호를 수신하여 계산한 위치 값과 이미 알고 있는 위치 값을 비교하여 오차 보정값을 계산->사용자는 자신의 위치계산에 반영

         ○ 기준국과 사용자와의 거리 제한

   4.2.2 광역보정위성항법(Wide Area DGPS, WADGPS)

       - LADGPS 기준국과 사용자와의 거리 제한이라는 단점이 있음

       - 보통 기지국의 보정치를 사용자가 제대로 이용하기 위해서는 기지국과 사용자 간의 거리가 약 100km 를 넘지 않아야 한다. 이는 기지국의 전리층 보정치를 사용자에게 적용하기 위해서는 두 수신기가 받는 신호가 대략 비슷한 전리층을 지나야 하기 때문이다.

       - 두 수신기 간의 거리가 멀어지면, 각 수신기가 수신한 신호가 지나는 전리층 지연치가 달라질 가능성이 높다. 우리나라처럼 좁은 나라에서는 가능할지 모르나, 넓은 지역에서는 시스템 설치 및 운용 시, 많은 비용과 문제가 발생할 수 밖에 없다. 

       - 이를 보완하기 위해 등장한 것이 바로 광역보정항법시스템

http://tjworld.tistory.com/?page=5

http://hompi.sogang.ac.kr/@bb/bboard.asp?db=hwaniii_aero&mode=read&num=3&page=1

http://gps.snu.ac.kr/bbs/board.php?bo_table=sub2_5

       - 기지국에서 생성한 데이터를 주국에서 취합하여 이를 벡터 형태의 보정치로 만들어 주는 것이다. 사용자는 이렇게 생성된 벡터 형태의 보정치를 적용하여 자신의 위치를 계산하게 되는데, 이렇게 되면 적은 수의 기지국으로 DGPS와 거의 같은 수준의 위치 정확도를 유지하는 것이 가능  

        - 이때 보정치를 주는 방식에 따라 GBAS(Ground Based Augmentation System)와 SBAS(Satellite Based Augmentation System)으로 나뉜다. 즉 보정치를 지상 기반 기준국에서 방송하게 되면, GBAS이고, 위성에서 방송하게 되면, SBAS가 된다. 그 커버리지 등 여러 편리성으로 인해 요즘은 SBAS로 가고 있는 추세이다 

     4.3  반송파보정위성항법 시스템(CDGPS, Carrier Differential Global Positioning System)

         - 반송파는 코드보다 해상도(resolution)가 훨씬 높으므로 이를 이용하여 위치를 계산할 경우 cm 정도의 위치 정확도를 기대할 수 있음

         - 그러나 위치 계산을 위해 반송파를 사용할 경우, 코드를 사용한 위치 계산에 비해 계산량이 많고 시스템의 무결성이 저하된다. 

         - 반송파 보정 위성 항법 시스템은 좁은 영역에서 고도의 위치 정확도를 요구하는 시스템이나 측지 분야에서 널리 이용된다.

5. GPS의 이용 분야

 - 항법장치: 선박, 자동차, 항공기, 인공위성 등

 - 측지분야: 기준점 측량, 항공사진 측량 등

 - GIS(Geographic Information System) 분야: 주요 지물의 위치 측정

  - 해양분야: 정기노선항해, 해상탐색 및 구조등

 - 지구물리학:지질구조해석

 - 군사분야

 - 레져분야

 - GPS 서비스의 종류: 차량항법시스템, 차량위치정보 서비스, 텔레매틱스 등

<참조> http://tjworld.tistory.com/?page=5

http://gps.snu.ac.kr/bbs/board.php?bo_table=sub2_5

http://ettrends.etri.re.kr/ettrends/paper.do?paperno=0905001954

http://tjworld.tistory.com/35

1. 개요

2. 자세 제어 시스템에 적용되는 안정화 방식

3. 능동제어방식

  3.1 회전(Spin) 안정화 방식

  3.2. 3축 제어방식

4. 위성자세 안정 방식 비교

1. 개요

  - 위성은 위성이 원하는 최종 궤도까지 도달하기 위해서 궤도제어 시스템에 의하여 조종을 받게 되고, 원하는 궤도에 오르게 되면 자세제어 시스템에 의해 최종적으로 요구되는 자세를 취하게 된다

  - 자세 및 궤도제어 시스템의 목적은 위성체의 자세 및 궤도에 영향을 미치는 교란 요소에 대해 임무 수행 중 원하는 방향으로 위성체를 지향, 안정화시키는 것

  - 자세 및 궤도에 영향을 주는 외부 교란 요소는 위성고도에 따른 중력의 차이와 자기장의 상호 작용, 고도에 비레하는 태양 복사압 등이 있다

  - 위성에서는 자세를 안정하게 유지하기 위한 여러가지 자세 안정 방식이 있음

2. 자세 제어 시스템에 적용되는 안정화 방식

  - 인공위성 자세제어는 크게 능동제어(Active Control), 수동제어(Passive Control) 두 가지 방법으로 나눈다

  - 수동 제어는 초창기의 소형위성들이 단순한 회전을 이용하거나 지구 중력과 같은 자연적인 힘의 균형을 이용하여 안정된 상태를 유지했던 방법

  - 수동 제어는 지구 중력경사 안정화 방식(한쪽 끝에 무거운 추가 달린 막대를 이용), 지구 자기장 방식(전자석 이용)이 있음

  - 능동 제어는 위성에 동력기구를 장착하여 자세를 제어하는 방법

  - 능동 제어 방식에는 위성체 몸통을 팽이처럼 회전시켜 안정화 시키는 회전 안정화 방식과 몸통을 회전시키지 않고 몸통의 3축 균형을 조절하여 자세 안정화를 시키는 3축 자세 안정화 방식이 있다. 

  - 현재는 인공위성의 동력학에 대한 이해와 제어이론이 발달함에 따라 위성을 원하는 방향으로 조종하고 외란을 흡수하여 정확하고 안정된 자세를 이루는 능동제어가 발달

http://www.think-tank.co.kr/109

3. 능동제어방식

  3.1 회전(Spin) 안정화 방식

     - 위성체의 동체 축을 일정한 속도로 회전시킴으로 자세안정화를 유지하는 것을 의미

     - 자이로 효과 이용(고속으로 회전하는 회전체가 그 회전축을 일정하게 유지하려는 성질), 팽이의 자세가 안정될 때의 원리 이용

     - 위성체 몸통전체를 일정한 각속도로 회전시키는 단순회전방식과 위성체 몸통을 두개의 부분으로 나누어서 두 개중 한 개의 몸통만 회전시켜 자세 안정화 시키는 이중회전방식이 있다.

http://stbiho.daegu.ac.kr/~reforest/s4-2.htm

  3.2. 3축 제어방식

     - 몸통의 X-Y-Z축의 균형을 조절하여 자세를 조절하는 방식

     - 위성체 시스템의 총모멘텀량을 zero로 유지시키면서 반작용 휠이나 추력기를 이용하여 3축을 제어하는 Zero Momentum 방식과 회전 안정화 방식과 원리상으로 동일하지만 몸통 회전방식이 아닌 위성체 내부에 장착된 휠을 일정한 회전속도로 회전시켜 위성체 시스템의 총 모멘텀량을 일정하게 유지하며 3축을 제어하는 Momentrum Bias 방식이 있다

     - 이 자세 제어 방식을 사용하면 필요한 자세 정확도를 유지하는 기구는 복잡해지지만, 태양 전지 패널을 넓게 펴서 패널 전면이 항상 태양을 향하게 할 수 있기 때문에, 회전 제어법을 사용한 위성에 비해 전력을 효율적으로 얻을 수 있다

http://www.conceptualdynamics.com/files/rbmo/rbmo_rp.htm

http://stbiho.daegu.ac.kr/~reforest/s4-2.htm

4. 위성자세 안정 방식 비교 

1. 개요

2. 무선전력전송기술방식

 2.1 자기유도방식

 2.2 자기공명방식

 2.3 전자기파방식

3. 방식별 비교

4. 무선전력전송 응용분야

5. 무선전력전송의 경우 주요 이슈

6. 맺음말

1. 개요 

 - 전세계적으로 에너지 기술과 IT 기술을 융합하는 에너지-IT 융합기술에 관심도가 높아짐

 - 무선으로 RFID 등의 전자기기에 전원을 공급하여 사용하려는 요구가 커지고 있음

 - WPT(Wireless Power Transmission)는 무선으로 전기에너지를 자기장 혹은 전자기파 형태로 변형하여 전력을 전달하는 기술로 무선전력전송기술임

2. 무선전력전송기술방식

 - 전기에너지를 무선으로 전달하는 원리에 따라 아래의 3가지 방식으로 나뉨

 2.1 자기유도방식

    - 코일에서 유기되는 자기장을 이용하여 전송하는 방식

 2.2 자기공명방식

     - 코일 사이의 공진(공명)현상을 이용하여 전송하는 방식

 2.3 전자기파방식

     - 안테나에서 방사된 전자기파를 이용하여 에너지를 전송하는 방식

 3. 방식별 비교

<출처> KDB 산업은 기술 평가부

4. 무선전력전송 응용분야

 - 무선전력전송의 3가지 방식은 각 방식마다 기술적 특징이 존해하여 적용되는 응용분야가 다름

5. 무선전력전송의 경우 주요 이슈

 5.1 주파수 할당 이슈

     - 125kHz, 135kHz, 13.56MHz 이외 특별히 할당된 대역이 없어 ISM 대역 사용

 5.2 인체 영향 이슈

     - 전자파에 대한 안전성 문제

 5.3 기술적 이슈

     가. 유도결합의 경우 주파수가 낮아 공진기의 크기가 커짐

     나. 자기공명(공진) 방식의 경우 매우 높은 Q(quality factor)값을 유지하여야 수 meter까지 전력전달이 가능

        - 실제 전력이 사용되는 기기 내 동작환경에서는 동작상태에 따라 부하임피던스가 가변되며 주변 도체 등의 영향 등으로 값을 높게 유지할 수 없어 실제 환경에서는 전력전달 효율이 낮아질 문제가 있음

     다. 복사방식의 경우 수십 MHz 이상에서의 고출력 스위칭소자 개발이 필요

       - 전력 스위칭 소자 등의 특성은 수십 MHz에서는 성능이 급격히 나빠지는 특성

6. 맺음말

  - 무선전력전송은 파급효과가 큰 첨단기술이나 인체 영향 등의 문제에 대하여도 체계적인 연구가 병행되어야 함

  - 향후 무선전력을 효율적으로 사용할 수 있는 지능형 전력제어 방식 등에 대한 연구와 표준화가 필요

<출처> http://miguelkey.blogspot.kr/2013/07/etc_11.html

1. ITS 개요

2. DSRC

3. DSRC 요구사항

4. DSRC 구성도

5. DSRC 통신방식

6. DSRC 적용

7. DSRC의 문제점

8. WAVE로의 진화

1. ITS 개요

 - 최근에 차량 및 교통 수요가 폭발적으로 증가하였고 교통량 증가 문제를 해소하기 위해서 도로를 건설하는 방법만으로는 해결이 어려우며, 결국 도로의 건설보다는 도로의 교통 효율을 높이고 안전성을 확보하는 것이 더욱 중요한 문제로 대두됨

 - 이러한 문제점을 해소하기 위해서 제안되고 있는 것이 지능형 교통시스템(ITS: Intelligent Transport System)임

 - 지능형 교통시스템은 교통 체계의 효율성과 안전성을 제고하기 위하여 기존의 통신 체계에 전자, 정보, 통신, 제어 등의 지능형 기술을 접목시키는 차세대 도로체계임

2. DSRC

    - DSRC란 Dedicated Short Range Communication의 약칭, 단거리 전용통신방식으로 지능형 교통체계에서 활용하는 방식임

    - 노변장치라고 불리는 도로변에 위치한 소형 기지국과 차량 내에 탑재된 차량 탑재장치간의 단거리 전용통신

    - 5.8GHz 주파수 대역을 이용하여 노변장치(RSE:Road Side Equipment)와 차량 탑재 장치(OBE: on-Board Equipment)사이에 무선통신하는 방법

    - 노변장치에 연결된 안테나에 의해서 형성되는 통신가능 영역 내를 OBE 장치가 있는 차량이 통과할 경우 통신이 가능한 방식

 3. DSRC 요구사항

   - 광범위한 응용서비스: 자동 요금징수서비스, 교통정보 서비스 및 도로 안내 서비스, 그리고 물류서비스 등의 다양한 서비스를 하나의 단말기에서 가능해야 함

   - 고속패킷 데이터 전송

   - 차량 단말기의 소형화 및 저렴화

   - 편리한 사용자 인터페이스: 차량내 운전자의 안전과 편의 고려

   - 신뢰성 및 안전성

 4. DSRC 구성도

    - DSRC 전체 시스템은 Network 부문과 DSRC 부문으로 구분됨

http://library.kaist.ac.kr/thesis02/2008/2008M020063668_S1Ver2.pdf

http://www.samsungsds-nss.com/?p=Transportation02

    가. Network 부문

        - Network 부문은 Information Network와 Road Side Network로 이루어짐

        - Information Network는 ITS 관련 정보를 관리하는 서비스 센터 간에 정보를 주고 받음

        - Road Side Network는 노변 기지국의 정보를 수집하는 노변 기지국간의 정보를 주고 받는 구간

    나. DSRC 부문

        - DSRC 부문은 노변장치인 RSE와 차량탑재장치인 OBE로 이루어짐

        - 노변 기지국 장치는 차량탑재장치가 통신구역을 통과할 때 수집된 정보를 Road Side Network와 Information Network를 통해 센터설비에 전송함 

  5. DSRC 통신방식

      - DSRC 통신 방식은 노변기지국 장치인 RSE와 차량단말기인 OBE간에 송수신을 구현하는 방법에 따라 능동방식과 수동방식으로 구분함

     가. 능동방식

         - 미국, 일본 중심

         - 전송속도는 1Mbps 이상인 무선패킷 통신방식임

         - RSE와 OBE 모두에 발진기를 내장해 독립적인 통신채널을 사용

         - OBE에 발진기를 내장하므로 회로가 복잡해져 단말기당 가격이 다소 높은 단점을 가짐

         - 별도의 전원이 필요하므로 차량의 배터리를 이용하기 위한 배선 필요

         - 한 대의 노변 기지국이 여러 대의 차량 단말기와 다중 접속을 지원

         - 주파수 재사용을 위한 노변 기지국간 거리가 최소 60m이상

         - 수동방식에 비해 셀크기가 크고 주파수 재사용 특성이 우수한 장점이 있음

         - 기지국측은 가격이 저렴하고 10mW의 소출력에 의해서도 넓은 통신영역 확보 가능

         - 사용자 양방향 서비스가 가능, 다른 부가 통신서비스 확장이 용이

      나. 수동방식

          - 유럽 중심

          - 단말기내 주파수 발진기를 사용하지 않음

          - 기지국에서 연속적으로 반송파를 송신함으로써 단말기가 수신된 연속파를 내부 주파수 발진기 신호로 사용하는 방식

          - 단말기를 간단하게 구현하기 위해 단말기내 주파수 발진기를 내장하지 않고

          - 단말기 회로 간단, 가격 저렴, 별도 전원이 불필요한 장점이 있음

          - 셀크기가 10m 이내로 통신 반경 좁음, ITS 서비스의 제약이 따름

          - 최대 데이터 전송 속도는 하향 링크가 500kbps, 상향링크는 250kbps

          - 기지국의 연속적인 반송파의 전력이 크기 때문에 셀간 간섭으로 인한 영향으로 주파수 재사용률이 저하되는 단점이 있음

          - 기지국 가격이 상승

          - 타부가서비스와의 연동이 어려움

       다. 능동방식과 수동방식 비교

http://library.kaist.ac.kr/thesis02/2008/2008M020063668_S1Ver2.pdf

http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=swson71&logNo=10001125014

http://blog.naver.com/PostPrint.nhn?blogId=swson71&logNo=10001125014

 6. DSRC 적용

  가. ETCS(Electronic Toll Collection System)

     - 한국도로공사 Hi-Pass 시스템

     - 5.8GHz 대역의 주파수와 870nm의 적외선을 이용하여 차량에 설치된 차량탑재 장치(OBU)와 통행요금 징수를 위한 통신을 하게됨

  나. 주차장 관리 시스템

  다. 교통정보시스템

7. DSRC의 문제점

  - 셀반경이 수십m로 소규모임

  - 셀간 간섭으로 주파수 재사용률이 저하
  - ASK 방식사용 등 전송속도가 낮음

  - 차량단말기 구성 복잡, 가격 고가

 8. WAVE로의 진화

1. 개요

 1.1 ITS의 정의

     - 교통수단 및 교통시설에 전자 • 제어 및 통신 등 첨단기술을 접목하여 교통정보 및 서비스를 제공하고 이를 활용함으로써 교통체계의 운영 및 관리를 과학화 • 자동화하고, 교통의 효율성과 안정성을 향상시키는 교통체계

- 우리생활에서 접할 수 있는 ITS에는 버스정류장의 버스도착안내 시스템, 교차로에서 교통량에 따라 자동으로 차량신호가 바뀌는 시스템, 네비게이션의 실시간 교통정보, 하이패스가 있습니다.

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