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NTIS 바로가기한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.10 no.3, 2015년, pp.333 - 340
손홍민 (호남대학교 대학원 전파공학과) , 박홍균 (호남대학교 대학원 전파공학과)
In this paper, we propose a passive microwave sensor for detecting human body using microwave radiometer technologies. The proposed sensor detects human body by measuring the change of the received radiation power from fixed background object due to human body. A C-band microwave radiometer is desig...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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마이크로파 라디오미터란 무엇인가? | 마이크로파 라디오미터는 물체 자체에서 복사하는 마이크로파 대역의 열잡음 전파를 수신, 그 출력전압으로부터 물체의 복사전력을 휘도온도(Brightness Temperature)로 측정하여 관측 물체 및 그 주변 환경에 관한 정보를 수집하는 수동형 원격탐사 센서로 수면의 온도, 염분농도, 유막, 토양 함수율 등의 모니터링에 활용되고 있다[4-9]. 마이크로파 대역의 전파를 사용하므로 기상이나 대기상태 등 외부환경의 영향을 적게 받으며 주야간 관계없이 관측이 가능하다. | |
비접촉으로 인체를 감지하는 센서는 어떻게 사용되고 있는가? | 비접촉으로 인체를 감지하는 센서는 자동 조명제어, 경비대상 시설 및 공간의 침입자 감지 등에 폭넓게 사용되고 있다. 특히 최근 안전위협 요인 및 보안 의식의 증가에 따른 사회적, 국가적 안전망 구축의 필요성이 크게 대두되고 있어 전 세계적으로 인체감지 센서시장이 급성장하고 있다. | |
마이크로파 라디오미터의 장점은 무엇인가? | 마이크로파 라디오미터는 물체 자체에서 복사하는 마이크로파 대역의 열잡음 전파를 수신, 그 출력전압으로부터 물체의 복사전력을 휘도온도(Brightness Temperature)로 측정하여 관측 물체 및 그 주변 환경에 관한 정보를 수집하는 수동형 원격탐사 센서로 수면의 온도, 염분농도, 유막, 토양 함수율 등의 모니터링에 활용되고 있다[4-9]. 마이크로파 대역의 전파를 사용하므로 기상이나 대기상태 등 외부환경의 영향을 적게 받으며 주야간 관계없이 관측이 가능하다. 또한 수동형 방식으로 송신부가 없으므로 전파 발사에 따른 인체의 전자파 영향 문제가 해소되고 소형 경량 저 소비전력으로 구현할 수 있어 저렴한 비용으로 제작 및 운용이 가능하는 등 많은 장점을 가지고 있다. 따라서 기존 비접촉 센서의 여러 문제점 및 실내로 대부분 국한된 감지 공간의 한계를 극복할 수 있는 새로운 방식의 원격 인체감지 센서의 개발에 있어 마이크로파 라디오미터의 응용은 매우 매력적인 방안을 제공한다. |
Y. Jeong, "The Present State and Future Prospect of Security Sensors," The Magazine of the IEIE, vol. 36, no. 10, 2009, pp. 1093-1103.
현재 비접촉식 인체감지 센서로 열선센서나 광센서가 많이 사용되고 있으나 태양열이나 태양광, 안개, 비, 눈, 황사나 미세먼지 등 기상이나 대기 등의 외부 자연환경의 영향을 크게 받으므로 실외에서는 거의 사용이 불가능하며 특히 광센서의 경우 반사광이나 산란광 등에 의한 오보 확률이 높다[1-3].
S. Oh, S. Moon, and S. Choi, "Intelligence Security and Surveillance System in Sensor Network Environment Using Integrated Heterogeneous Sensors," J. of Korea Information and Communications Society, vol. 38C, no. 07, 2013, pp. 551-562.
Y. Bae, "Design of a Reflector for Infrared Camera," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Science, vol. 9, no. 1, 2014, pp. 97-103.
F. T. Ulaby, R. K. Moore, and A. K. Fung, Microwave Remote Sensing Active and Passive Volume III : From Theory and Applications. Norwood : Artech House Inc., 1986.
마이크로파 라디오미터는 물체 자체에서 복사하는 마이크로파 대역의 열잡음 전파를 수신, 그 출력전압으로부터 물체의 복사전력을 휘도온도(Brightness Temperature)로 측정하여 관측 물체 및 그 주변 환경에 관한 정보를 수집하는 수동형 원격탐사 센서로 수면의 온도, 염분농도, 유막, 토양 함수율 등의 모니터링에 활용되고 있다[4-9].
H. Son and J. Yun, "Development of a microwave radiometer for remote sensing of water surface temperature," J. of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, vol. 23, no. 9, 2012, pp. 1107-1115.
마이크로파 라디오미터는 물체 자체에서 복사하는 마이크로파 대역의 열잡음 전파를 수신, 그 출력전압으로부터 물체의 복사전력을 휘도온도(Brightness Temperature)로 측정하여 관측 물체 및 그 주변 환경에 관한 정보를 수집하는 수동형 원격탐사 센서로 수면의 온도, 염분농도, 유막, 토양 함수율 등의 모니터링에 활용되고 있다[4-9].
지상의 감시 공간 내에 분포된 배경 물체로부터 수신되는 복사전력 PA가 -100dBm 이하까지 낮은 경우에도 검파부의 최소 동작 입력전력인 -60dBm 이상으로 PA를 충분히 증폭시키기 위해서는 45dB 이상의 시스템 이득이 요구된다[5-8].
그림 2는 C-band 마이크로파 라디오미터의 시스템 구조를 나타낸 것으로 고 이득, 저 잡음, 저 손실을 동시에 추구할 수 있는 슈퍼헤테로다인 방식의 전 전력형(Total power type)으로 설계하였으며, 여러 가지 응용 목적의 다양한 마이크로파 라디오미터의 개발을 통해 축적한 제작 및 특성 측정기술을 이용 동일한 과정[5-8]으로 제작하였다.
H. Son and J. Yun, "Development of a L-Band microwave radiometer for remote sensing of water surface salinity," J. of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, vol. 24, no. 9, 2013, pp. 900-907.
마이크로파 라디오미터는 물체 자체에서 복사하는 마이크로파 대역의 열잡음 전파를 수신, 그 출력전압으로부터 물체의 복사전력을 휘도온도(Brightness Temperature)로 측정하여 관측 물체 및 그 주변 환경에 관한 정보를 수집하는 수동형 원격탐사 센서로 수면의 온도, 염분농도, 유막, 토양 함수율 등의 모니터링에 활용되고 있다[4-9].
지상의 감시 공간 내에 분포된 배경 물체로부터 수신되는 복사전력 PA가 -100dBm 이하까지 낮은 경우에도 검파부의 최소 동작 입력전력인 -60dBm 이상으로 PA를 충분히 증폭시키기 위해서는 45dB 이상의 시스템 이득이 요구된다[5-8].
그림 2는 C-band 마이크로파 라디오미터의 시스템 구조를 나타낸 것으로 고 이득, 저 잡음, 저 손실을 동시에 추구할 수 있는 슈퍼헤테로다인 방식의 전 전력형(Total power type)으로 설계하였으며, 여러 가지 응용 목적의 다양한 마이크로파 라디오미터의 개발을 통해 축적한 제작 및 특성 측정기술을 이용 동일한 과정[5-8]으로 제작하였다.
H. Son and J. Park, "Development of a microwave radiometer for remote sensing of oil spill on the water surface," J. of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, vol. 22, no. 9, 2011, pp. 858-867.
마이크로파 라디오미터는 물체 자체에서 복사하는 마이크로파 대역의 열잡음 전파를 수신, 그 출력전압으로부터 물체의 복사전력을 휘도온도(Brightness Temperature)로 측정하여 관측 물체 및 그 주변 환경에 관한 정보를 수집하는 수동형 원격탐사 센서로 수면의 온도, 염분농도, 유막, 토양 함수율 등의 모니터링에 활용되고 있다[4-9].
지상의 감시 공간 내에 분포된 배경 물체로부터 수신되는 복사전력 PA가 -100dBm 이하까지 낮은 경우에도 검파부의 최소 동작 입력전력인 -60dBm 이상으로 PA를 충분히 증폭시키기 위해서는 45dB 이상의 시스템 이득이 요구된다[5-8].
그림 2는 C-band 마이크로파 라디오미터의 시스템 구조를 나타낸 것으로 고 이득, 저 잡음, 저 손실을 동시에 추구할 수 있는 슈퍼헤테로다인 방식의 전 전력형(Total power type)으로 설계하였으며, 여러 가지 응용 목적의 다양한 마이크로파 라디오미터의 개발을 통해 축적한 제작 및 특성 측정기술을 이용 동일한 과정[5-8]으로 제작하였다.
H. Son and H. Park, "Design of a Microwave Radiometer Receiver for Soil Moisture Monitoring," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Science, vol. 9, no. 2, 2014, pp. 173-180.
마이크로파 라디오미터는 물체 자체에서 복사하는 마이크로파 대역의 열잡음 전파를 수신, 그 출력전압으로부터 물체의 복사전력을 휘도온도(Brightness Temperature)로 측정하여 관측 물체 및 그 주변 환경에 관한 정보를 수집하는 수동형 원격탐사 센서로 수면의 온도, 염분농도, 유막, 토양 함수율 등의 모니터링에 활용되고 있다[4-9].
지상의 감시 공간 내에 분포된 배경 물체로부터 수신되는 복사전력 PA가 -100dBm 이하까지 낮은 경우에도 검파부의 최소 동작 입력전력인 -60dBm 이상으로 PA를 충분히 증폭시키기 위해서는 45dB 이상의 시스템 이득이 요구된다[5-8].
그림 2는 C-band 마이크로파 라디오미터의 시스템 구조를 나타낸 것으로 고 이득, 저 잡음, 저 손실을 동시에 추구할 수 있는 슈퍼헤테로다인 방식의 전 전력형(Total power type)으로 설계하였으며, 여러 가지 응용 목적의 다양한 마이크로파 라디오미터의 개발을 통해 축적한 제작 및 특성 측정기술을 이용 동일한 과정[5-8]으로 제작하였다.
T. Yun, "Harmonic-Suppressed Hairpin Bandpass Filter for the Microwave Radiometer," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Science, vol. 9, no. 10, 2014, pp. 1169-1174.
M. Peichl, H. Sub, S. Dill, M. Greiner, and M. Jirousek, "Imaging Technologies and Applications of Microwave Radiometry," Proc. of European Radar Conf., Amsterdam, Netherlands, Oct. 2004, pp. 269-273.
물체의 복사 휘도온도 TB는 물체의 복소 유전율 등에 의존하는 복사율에 의해 결정된다[10].
F. T. Ulaby, R. K. Moore, and A. K. Fung, Microwave Remote Sensing Active and Passive volume I : Microwave Remote Sensing Fundamentals and Radiometry. Norwood : Artech House Inc., 1981.
안테나와 배경 공간 물체 간의 거리가 수 m 이내인 경우, 물체로부터 수신되는 복사전력 PA는 식(1)와 같이 쓸 수 있다[11].
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