미국에서 발생한 9.11 테러 이후 물류보안(Supply Chain Security)에 대한 패러다임이 발생하였으며, 국외의 관련 기업과 기관들은 물류보안을 위하여 다양한 연구들을 진행하였다. 하지만 국내의 경우 물류보안이라는 용어 자체가 생소할 뿐만 아니라 보안에 관한 패러다임이 물류부분까지 확산되지가 않아서 관련 연구가 부족한 실정이었으나, 최근에 물류보안 기술 중의 하나로서 RFID 기반 컨테이너 화물 안전수송 장비인 ConTracer(Container Tracer)를 개발하는 등 관련 연구가 활성화되기 시작하였다. 현재 개발되고 있는 컨테이너 화물 안전수송 장비들의 주요 이슈는 높은 인식률과 충분한 인식거리가 확보되는 것이며, 본 연구에서는 이러한 목적을 달성하기 위하여 다구찌 방법론을 활용하여 ConTracer(433MHz 타입, 2.4GHz 타입)의 인식률 향상을 위한 다양한 실험을 하였다. 실험결과 433MHz 주파수에서는 리더기의 방향을 전방우측으로 향하는 것이 다소 유리하고, 2.4GHz 주파수에서는 크게 영향을 미치지는 못하는 것으로 나타났으며, 안테나의 위치는 예상했던 대로 두 주파수 모두 외부에 설치하는 것이 인식률 향상에 유리한 것으로 분석되었다.
미국에서 발생한 9.11 테러 이후 물류보안(Supply Chain Security)에 대한 패러다임이 발생하였으며, 국외의 관련 기업과 기관들은 물류보안을 위하여 다양한 연구들을 진행하였다. 하지만 국내의 경우 물류보안이라는 용어 자체가 생소할 뿐만 아니라 보안에 관한 패러다임이 물류부분까지 확산되지가 않아서 관련 연구가 부족한 실정이었으나, 최근에 물류보안 기술 중의 하나로서 RFID 기반 컨테이너 화물 안전수송 장비인 ConTracer(Container Tracer)를 개발하는 등 관련 연구가 활성화되기 시작하였다. 현재 개발되고 있는 컨테이너 화물 안전수송 장비들의 주요 이슈는 높은 인식률과 충분한 인식거리가 확보되는 것이며, 본 연구에서는 이러한 목적을 달성하기 위하여 다구찌 방법론을 활용하여 ConTracer(433MHz 타입, 2.4GHz 타입)의 인식률 향상을 위한 다양한 실험을 하였다. 실험결과 433MHz 주파수에서는 리더기의 방향을 전방우측으로 향하는 것이 다소 유리하고, 2.4GHz 주파수에서는 크게 영향을 미치지는 못하는 것으로 나타났으며, 안테나의 위치는 예상했던 대로 두 주파수 모두 외부에 설치하는 것이 인식률 향상에 유리한 것으로 분석되었다.
Since 9.11 terrorist attacks against the USA, the new paradigm for "supply chain security" has been established. And at the same time a lot of researches are being made on supply chain security by many foreign companies or research institutes. However, domestically the terms "supply chain security" ...
Since 9.11 terrorist attacks against the USA, the new paradigm for "supply chain security" has been established. And at the same time a lot of researches are being made on supply chain security by many foreign companies or research institutes. However, domestically the terms "supply chain security" themselves are not yet familiar, and the paradigm of security are not being used in the logistics, while little researches are being made on them But recently along with development of "ConTracer," a supply chain security technology, which is to be used as the equipment for container cargo transportation safety based on RF1D technology, related researches have begun to be activated. The key issues for the development of equipment for container transportation safety are to obtain both a high recognition rate and enough recognition distance. To this end, this study has tested the ConTracer (433 MHz type and 2.4 GHz type) by using Taguchi Method. According to our test results, in the case of 433 MHz type, it is a little more effective that the reader faces to the front-right side, and in the case of 2.4 GHz, reader direction does not make difference in the view of sensitivity. The test also has proved that it is better that antenna location, as expected, is to be installed on the outside for both types alike.
Since 9.11 terrorist attacks against the USA, the new paradigm for "supply chain security" has been established. And at the same time a lot of researches are being made on supply chain security by many foreign companies or research institutes. However, domestically the terms "supply chain security" themselves are not yet familiar, and the paradigm of security are not being used in the logistics, while little researches are being made on them But recently along with development of "ConTracer," a supply chain security technology, which is to be used as the equipment for container cargo transportation safety based on RF1D technology, related researches have begun to be activated. The key issues for the development of equipment for container transportation safety are to obtain both a high recognition rate and enough recognition distance. To this end, this study has tested the ConTracer (433 MHz type and 2.4 GHz type) by using Taguchi Method. According to our test results, in the case of 433 MHz type, it is a little more effective that the reader faces to the front-right side, and in the case of 2.4 GHz, reader direction does not make difference in the view of sensitivity. The test also has proved that it is better that antenna location, as expected, is to be installed on the outside for both types alike.
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문제 정의
본 실험에서는 현업 여건을 고려해서 2.4GHz와 433MHz의 RF리더기를 모두 분석 대상으로 하고, 인식률 향상에 핵심요인인 컨테이너에서의 ConTracer 안테나의 부착위치와 리더기의 방향을결정하고자 한다.
본 연구에서는 다구찌 방법을 수행하기 위하여 먼저 제어 가능한 인자와 제어 불가능한 인자를 각각 설정하고, 직교좌표에 의한 실험을 실시하여 특성치인 인식률에 대한 신호 대 잡음비 (S/N; ratio)를 계산하여 최대의 S/N비를 나타내는 인자들의 조건을 찾아내고자 한다. 기존 연구결과와 현실적 상황 등을 고려해 볼 때, 인식률에 영향을 줄수 있는 저어가능한 주요 결정 인자로는 리더기의 방향, 안테나의 위치가 있고, 잡음인자로써는 컨테이너의 적재상태를 들 수 있으며, 각 인자별 수준을 Table 2에 정리하였다.
RFID이다. 본 연구에서는 433MHz 및 2.4GHz 주파수 대역을 가진 RFID장치를 활용하는 상황에서 보다 좋은 인식률 및 인식거리를 확보하기 위한 주요 결정변수인 리더기의 방향과 안테나의 위치를 실험을 통하여 통계적인 방법으로 결정하였다. RFID 태그가 부착된 컨테이너의 적재 상황을 모르는 상황에서는 적재상황에 둔감한 의사결정이 요구되었기에 본 연구에서는 다구찌 방법을 활용하였다.
제안 방법
한다. 파라미터설계를 위한 실험에서는 품질특성치 y에 대한 분석을 하지 않고 아래에 정의된 SN비를 새로운 특성치로 삼아 분석한다. yij를 i번째 실험조건에서 관측된 j번째의 품질특성치, n을 한가지 실험조건에서의 반복측정횟수라고 하면, SN비는 아래의 식 (1)~(4)와 같다.
본 연구에서는 아래의 Fig. 3과 같이 컨테이너 부두공단의 협조를 얻어 컨테이너 야적장에 공 컨테이너를 적재한 후 실험을 수행하였다.
4GHz의주파수별로 실시한 결과와 그 실험조건에서의 SN 비를 Table 3과 Table 4에 정리하였다. 측정대상(특성치)이 인식거리(m)이므로 망대특성치(Larger is better)를 갖는 본 실험에 대하여 SN비에 대한 민감도를 Minitab 를 활용하여 분석하였다. 433MHz 주파수에서의 SN비 분석결과와 그래프를 Fig.
대상 데이터
실험에 사용된 컨테이너는 개방, 폐쇄 환경이외의 잡음을 최소화하기 위해서 컨테이너 내부에 화물이 적재되지 않은 공컨테이너를 사용하였으며, 사용된 컨테이너의 Spec.은 Table 1과 같다.
이론/모형
충분한 인식거리가 확보되어야 한다. 본 연구에서는 최근 항만환경에서 적용되고 있는 RFID 433MHz 및 2.4GHz 주파수 대역을 가진 RFID 장비 (ConTracer)를 활용하여, 보다 높은 인식률과 인식거리를 확보하기 위해 주요 결정변수인 RFID 리더기 방향과 안테나 위치를 결정하기 위한 다양한 노력을 하였고, 특히 컨테이너의 적재 환경에 둔감한 강건한 설계를 위하여 다구찌 방법을 적용하였다.
4GHz 주파수 대역을 가진 RFID장치를 활용하는 상황에서 보다 좋은 인식률 및 인식거리를 확보하기 위한 주요 결정변수인 리더기의 방향과 안테나의 위치를 실험을 통하여 통계적인 방법으로 결정하였다. RFID 태그가 부착된 컨테이너의 적재 상황을 모르는 상황에서는 적재상황에 둔감한 의사결정이 요구되었기에 본 연구에서는 다구찌 방법을 활용하였다. 결과적으로 안테나의 위치는 인식 거리에 매우 유의한 인자로 분석되었고, 예상했던 대로 두 주파수 모두에서 안테나를 외부에 설치하는 것이 더 유리한 것으로 분석되었다.
성능/효과
. Fig. 9 에는 실험의 유효성을 검증하기 위한 분산분석 (ANOVA) 결과를 보여주고 있는데, 제어인자 중에서 안테나 위치 (A-Location) 의 P 값이 각각 0.001 과 0.003으로 계산되어서 인식률에 매우 유의하다는 결론을 얻었다. 분석결과를 해석해 보면 433MHz, 2.
003으로 계산되어서 인식률에 매우 유의하다는 결론을 얻었다. 분석결과를 해석해 보면 433MHz, 2.4GHz 주파수 모두에서 안테나의 위치는 인식거리에 매우 큰 영향을 주는 바, 두 주파수 모두 안테나를 외부에 설치하는 것이 유리히, 고, 리더기의 방향은 통계적으로 유의하다고 볼 수는 없으나, 433MHz의 경우에는 P값이 0.169이고 실제 제품의 사양을 결정해야 한다는 측점에서는 리더기의 방향을 전방우측으로 설정하는 것이 다소 유리할 것으로 판단된다.
RFID 태그가 부착된 컨테이너의 적재 상황을 모르는 상황에서는 적재상황에 둔감한 의사결정이 요구되었기에 본 연구에서는 다구찌 방법을 활용하였다. 결과적으로 안테나의 위치는 인식 거리에 매우 유의한 인자로 분석되었고, 예상했던 대로 두 주파수 모두에서 안테나를 외부에 설치하는 것이 더 유리한 것으로 분석되었다. 리더기 방향은 인식 거리에 크게 영향을 주지 못하는 것으로 나타났으나, 433MHz의 경우에는 리더기의 방향을 전방 우측으로 설정하는 것이 다소 유리할 것으로 판단된다.
결과적으로 안테나의 위치는 인식 거리에 매우 유의한 인자로 분석되었고, 예상했던 대로 두 주파수 모두에서 안테나를 외부에 설치하는 것이 더 유리한 것으로 분석되었다. 리더기 방향은 인식 거리에 크게 영향을 주지 못하는 것으로 나타났으나, 433MHz의 경우에는 리더기의 방향을 전방 우측으로 설정하는 것이 다소 유리할 것으로 판단된다.
후속연구
고안되었다. 따라서 향후에는 각종의 센서가 탑재된 상황에서의 높은 인식률 확보를 위한 추가적인 실험이 필요할 것으로 예상된다.
참고문헌 (13)
국내외 물류보안 정책동향 및 기술분석 보고서, 한국RFID/USN협회, 2008년 12월 발간. pp.3-4
염봉진, 서순근, 변재현, 이승훈, 김성준, 실험계획 및 분석 : 다구찌 방법과 직교표의 활용, 한국과학기술원 산학협동강좌교재, 2001.
이승훈, 최형일, 로버스트 설계 분석용 통계 소프트웨어 개발, 한국지식시스템학회지, 1권, pp.103-121, 2000.
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