KR102153330B1

KR102153330B1 - 자기장 표면파를 이용한 무선 데이터 통신 장치

Info

Publication number: KR102153330B1
Application number: KR1020170005559A
Authority: KR
Inventors: 이석형; 김용백; 변영재; 박우진
Original assignee: 한국조선해양 주식회사; 울산과학기술원; 현대중공업 주식회사
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2017-01-12
Publication date: 2020-09-08
Also published as: KR20180083214A

Abstract

본 발명은 RF 신호의 송수신 가능 여부에 따라 RF 안테나 및 자기장 안테나 중 어느 하나를 이용해 통신을 수행함으로써, 선박의 통신 음영구간을 최소화할 수 있는 자기장 표면파를 이용한 무선 데이터 통신 장치에 관한 것으로, RF 신호를 송수신하는 RF 안테나, 선박 내 금속 구조물을 이용하여 자기장 표면파 신호를 송수신하는 자기장 안테나, 상기 RF 신호의 송수신 가능 여부에 따라 상기 RF 안테나 및 자기장 안테나 중 어느 하나를 선택하는 선택부 및 상기 선택부에 의해 선택된 안테나를 이용하여 데이터의 송수신을 중계하는 엑세스 포인트를 포함할 수 있다.

Description

자기장 표면파를 이용한 무선 데이터 통신 장치{WIRELESS DATA COMMUNICATION APPARATUS USING MAGNETIC FIELD SURFACE WAVE}

본 발명은 자기장 표면파를 이용한 무선 데이터 통신 장치에 관한 것이다.

조선사업은 국가 기간 산업으로서 조선 사업의 경쟁력을 유지하기 위해서 선박을 작은 비용으로 짧은 시간에 건조하는 등 선박 건조의 효율성을 향상시키는 것은 매우 중요하다.

건조 중인 선박에서는 선박의 건조 단계에 따라서 각 부분의 조립 순서가 결정되며, 한쪽 부분의 진척 상황, 사고 상황은 다른 부분에서도 실시간으로 공유되어야 한다. 따라서 건조 중인 선박에서는 통신이 절실히 필요하다.

예를 들어 건조 중인 선박의 일부에 대한 설계가 변경된 경우, 설계가 변경된 부분을 작업하는 현장에서도 변경된 설계도를 신속하게 수신하여야 함은 물론, 다른 부분에서도 변경된 설계를 반영하여 선박 건조 순서를 변경해야만 할 수 있다. 또는 다른 부분의 설계, 시공도 변경해야만 할 수 있다.

그러나, 선박의 내부는 두꺼운 두께를 갖는 격벽을 통해 복수개의 공간으로 구분되어 있어 전파의 차폐가 매우 심한 열악한 무선 통신 환경으로 기존의 전파를 이용한 무선 통신 기술은 적용이 어렵다. 또한, 비용, 시간, 그리고 선박 건조 작업에 따른 내부 환경의 지속적인 변화 등의 문제로 인하여 선박 건조 작업 중 유선 통신 시설의 설치도 어렵다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 대한민국 공개특허 제10-2011-0031098호(이하, 선행문헌 1이라 함)에서는 초음파를 이용한 통신 시스템을 제안한 바 있다.

하지만, 초음파의 경우 최대 57mm의 두께를 갖는 금속벽을 투과할 수 밖에 없기 때문에, 57mm 이상의 두께를 갖는 선박 격벽을 투과할 수는 없어 선행문헌1을 비롯한 종래기술에 따른 통신 시스템의 경우 격벽의 두께가 두꺼워지는 경우 적용될 수 없다는 한계가 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0031098호

본 발명의 일 실시예에 따르면, RF 신호의 송수신 가능 여부에 따라 RF 안테나 및 자기장 안테나 중 어느 하나를 이용해 통신을 수행함으로써, 선박의 통신 음영구간을 최소화할 수 있는 자기장 표면파를 이용한 무선 데이터 통신 장치를 제공한다.

상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 표면파를 이용한 무선 데이터 통신 장치는 RF 신호를 송수신하는 RF 안테나, 선박 내 금속 구조물을 이용하여 자기장 표면파 신호를 송수신하는 자기장 안테나, 상기 RF 신호의 송수신 가능 여부에 따라 상기 RF 안테나 및 자기장 안테나 중 어느 하나를 선택하는 선택부 및 상기 선택부에 의해 선택된 안테나를 이용하여 데이터의 송수신을 중계하는 엑세스 포인트를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, RF 신호의 송수신 가능 여부에 따라 RF 안테나 및 자기장 안테나 중 어느 하나를 이용해 통신을 수행함으로써, 선박의 통신 음영구간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 표면파를 이용한 무선 데이터 통신 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 무선 데이터 통신 장치의 자기장 표면파 신호를 송수신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 표면파를 이용한 무선 데이터 통신 장치를 설명하기 위한 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 무선 데이터 통신 장치의 자기장 표면파 신호를 송수신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 데이터 통신 장치(100)는 RF(Radio Frequency) 안테나(110), 자기장 안테나(120), 선택부(130) 및 엑세스 포인트(140)를 포함할 수 있다.

RF 안테나(110)는 선택부(130)를 통해 엑세스 포인트(140)에 연결될 수 있다. RF 안테나(110)는 엑세스 포인트(140)를 통해 중계되는 데이터를 RF 신호에 실어 송신할 수 있으며, 타 통신 장치 또는 시스템으로부터의 RF 신호를 수신하여 선택부(130)를 통해 엑세스 포인트(140)로 전달할 수 있다.

자기장 안테나(120)는 자기장 표면파(magnetic field surface wave) 신호를 송수신할 수 있으며, 선택부(130)를 통해 엑세스 포인트에 연결될 수 있다.

상기 자기장 표면파는 에바네센트 모드(evanescent mode)에 의해 생성될 수 있다.

도 2를 참조하면, 자기장 안테나(120)는 선박 내의 금속 구조물 등에 의해 RF 신호가 차폐된 공간에 배치될 수 있으며, 선박의 금속 구조물(예컨대, 선박의 철판)을 이용하여 전송되는 자기장 표면파 신호를 송수신할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 선택부(130)는 RF 안테나(110)를 통해 송수신되는 RF 신호의 송수신 가능 여부에 따라 RF 안테나(110) 및 자기장 안테나(120) 중 어느 하나를 선택할 수 있다.

일 실시예에서, 선택부(130)는 RF 안테나(110)를 통해 송수신되는 RF 신호의 감도에 기초하여 상기 안테나 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 선택부(130)는 RF 안테나(110)를 통해 송수신되는 RF 신호의 감도가 기 설정된 값 미만인 경우, 자기장 안테나(120)를 선택하여, 자기장 안테나(120)를 통해 데이터를 송수신하도록 할 수 있다.

다른 일 실시예에서, 선택부(130)는 RF 안테나(110)를 통해 송수신되는 RF 신호의 감도가 기 설정된 값 이상인 경우, RF 안테나(110)를 이용해 데이터를 송수신하되, 동시에 자기장 안테나(120)를 이용해 데이터를 송수신하도록 할 수 있다.

엑세스 포인트(140)는 선택부(130)에 의해 선택된 안테나를 이용하여 데이터의 송수신을 중계할 수 있다. 여기서, 엑세스 포인트(140)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 단말장치(200), 무선 단말 장치(300)와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 엑세스 포인트(140)는 연결된 단말장치(200) 또는 무선 단말 장치(300)로부터 수신되는 데이터를 RF 신호의 감도에 따라 RF 안테나(110) 또는 자기장 안테나(120)를 통해 타 통신 시스템으로 송신할 수 있으며, 상기 타 통신 시스템으로부터 수신되는 RF 신호 또는 자기장 표면파 신호에 포함된 데이터를 단말장치(200) 또는 무선 단말 장치(300)로 전송할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.

100: 자기장 표면파를 이용한 무선 데이터 통신 장치
110: RF 안테나
120: 자기장 안테나
130: 선택부
140: 엑세스 포인트
200: 단말장치
300: 무선 단말 장치

Claims

RF 신호를 송수신하는 RF 안테나;
선박 내 금속 구조물을 이용하여 자기장 표면파 신호를 송수신하는 자기장 안테나;
상기 RF 신호의 송수신 가능 여부에 따라 상기 RF 안테나 및 자기장 안테나 중 어느 하나를 선택하는 선택부; 및
상기 선택부에 의해 선택된 안테나를 이용하여 데이터의 송수신을 중계하는 엑세스 포인트를 포함하고,
상기 선택부는 상기 RF 안테나를 통해 송수신되는 RF 신호의 감도가 기 설정된 값 이상인 경우, 상기 RF 안테나와 상기 자기장 안테나를 동시에 이용해 데이터를 송수신하도록 하는 자기장 표면파를 이용한 무선 데이터 통신 장치.
제1항에 있어서, 상기 선택부는,
상기 RF 안테나를 이용한 RF 신호의 송수신이 불가능한 경우, 상기 자기장 안테나를 선택하는 자기장 표면파를 이용한 무선 데이터 통신 장치.
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