$\require{mediawiki-texvc}$
  • 검색어에 아래의 연산자를 사용하시면 더 정확한 검색결과를 얻을 수 있습니다.
  • 검색연산자
검색연산자 기능 검색시 예
() 우선순위가 가장 높은 연산자 예1) (나노 (기계 | machine))
공백 두 개의 검색어(식)을 모두 포함하고 있는 문서 검색 예1) (나노 기계)
예2) 나노 장영실
| 두 개의 검색어(식) 중 하나 이상 포함하고 있는 문서 검색 예1) (줄기세포 | 면역)
예2) 줄기세포 | 장영실
! NOT 이후에 있는 검색어가 포함된 문서는 제외 예1) (황금 !백금)
예2) !image
* 검색어의 *란에 0개 이상의 임의의 문자가 포함된 문서 검색 예) semi*
"" 따옴표 내의 구문과 완전히 일치하는 문서만 검색 예) "Transform and Quantization"
쳇봇 이모티콘
안녕하세요!
ScienceON 챗봇입니다.
궁금한 것은 저에게 물어봐주세요.

논문 상세정보

탄소나노튜브를 활용한 나노 통신 시스템 연구

Nano Communication Systems Using Carbon Nanotube

초록

나노 통신 시스템 기술은 통신기술과 나노기술의 융합 분야로서 밀리미터 수준의 통신 모듈 크기에 머물고 있는 현 기술수준을 뛰어넘어 수백 나노미터에서 수십 마이크로미터 이하 단위의 극소형 무선통신 시스템 구현을 가능케 하는 미래 핵심 기술 분야이다. 특히, 최근 제안된 탄소나노튜브의 전기적/기계적 속성을 활용한 신규 극소형 나노 무선 통신시스템 기술은 기존 송수신 구조를 단순히 소형화하는 것이 아니라 구조 자체를 바꾸는 새로운 접근 방식을 제시하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)를 활용한 극소형 나노 무선 송수신기 실현 관점에서의 연구현황을 살펴보고 나노 기술과 통신 기술의 융합을 위한 주요 핵심 연구이슈를 제시한다.

Abstract

Nano communication system technologies are future core technologies that facilitate the implementation of tiny wireless communication systems with sizes in the range of hundreds of nanometers to tens of micrometers, which cannot be implemented by current wireless communication system technologies. In particular, novel nano communication system technology, which is based on electrical and mechanical resonance characteristics of carbon nanotube(: CNT), does not simply miniaturize system modules, but suggests a new approach that changes system architectures. Therefore, this paper surveys the state of the art on CNT-based nano communication technologies in aspects of system implementation, and proposes important research issues for convergence of nano and communication technologies.

질의응답 

키워드에 따른 질의응답 제공
핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
탄소나노튜브
탄소나노튜브의 공진 주파수는 어떠한 원리를 이용하는 것인가?
cantilever의 기계적 진동원리

최초의 CNT 라디오는 CNT에 200 볼트 이상의 높은 직류 전압을 가해야하는 문제를 가지고 있으며 이러한 문제에 대한 해결책으로 [13]에서는 양자역학적 원리에 기반한 터널링 효과를 활용하는 방안을 제시함으로써 수에서 수십 볼트 수준으로 필요 직류 전압을 낮출 수 있었다. 또한 CNT의 공진주파수는 cantilever의 기계적 진동원리를 이용하는 것으로 CNT의 길이에 의해 결정된다. 직류 전압에 의해 CNT에 가해지는 전기력에 의한 장력 변화를 통해 CNT의 공진 주파수를 변화시켜 수신 주파수를 20MHz 이상 변화시킬 수 있는 수신기 구조도 제시되었다.

안테나 기술
일반적으로 안테나 기술은 무엇에 기반하고 있었는가?
전자공진에 기반

극소형 시스템에서 무선 통신 부분은 크게 회로와 안테나 부분으로 구성될 수 있는데, 실리콘 기반 집적 기술의 발전으로 회로 부분은 이미 수십 마이크로미터 수준의 소형화가 가능한 반면, 안테나의 크기는 주요 무선통신 대역인 수백 MHz - 수 GHz에서 센티미터 단위의 크기를 요구하므로 통신 모듈의 소형화에 있어 극복해야할 주요 분야 중 하나이다 [3]. 일반적으로 안테나 기술은 주로 전자공진에 기반하고 있었으나, 2007년 탄소나노튜브(Carbon nanotube: CNT)의 기계적 공진 속성을 활용한 수백 나노미터 크기의 극소형 라디오가 시연됨으로써 극소형 무선 통신 시스템을 위한 CNT 기술의 활용 가능성이 입증된 바 있다 [4]. 이와 같은 CNT의 전기적/기계적 속성을 활용한 신규 극소형 나노 무선 통신 기술은 통신기술과 나노기술의 융합 분야로서 밀리미터 수준의 통신 모듈 크기에 머물고 있는 현 기술수준을 뛰어넘어 수 마이크로미터 혹은 수십에서 수백 나노미터 이하 단위의 나노 무선통신 시스템 구현을 가능케 하는 미래 핵심 기술 분야라할 수 있다.

극소형 시스템에서 무선 통신 부분
극소형 시스템에서 무선 통신 부분은 어떻게 구성되는가?
크게 회로와 안테나 부분으로 구성

극소형 시스템에서 무선 통신 부분은 크게 회로와 안테나 부분으로 구성될 수 있는데, 실리콘 기반 집적 기술의 발전으로 회로 부분은 이미 수십 마이크로미터 수준의 소형화가 가능한 반면, 안테나의 크기는 주요 무선통신 대역인 수백 MHz - 수 GHz에서 센티미터 단위의 크기를 요구하므로 통신 모듈의 소형화에 있어 극복해야할 주요 분야 중 하나이다 [3]. 일반적으로 안테나 기술은 주로 전자공진에 기반하고 있었으나, 2007년 탄소나노튜브(Carbon nanotube: CNT)의 기계적 공진 속성을 활용한 수백 나노미터 크기의 극소형 라디오가 시연됨으로써 극소형 무선 통신 시스템을 위한 CNT 기술의 활용 가능성이 입증된 바 있다 [4].

질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (22)

  1. I. Fkyildiz and J. Jornet, "Electromagnetic Wireless Nanosensor Networks," Nano Communication Networks (Elsevier), vol. 1, no. 1, Mar. 2010, pp. 3-19. 
  2. I. Akyildiz. and J. Jornet, "The Internet of Nano-Things," IEEE Wireless Communications Mag., vol. 17, no. 6, Dec. 2010, pp. 58-63. 
  3. P. Burke and C. Rutherglen, "Towards a single-chip, implantable RFID system: is a single-cell radio possible?" Biomed Microdevices. vol. 12, no. 4, Aug. 2010, pp. 589-596. 
  4. K. Jensen, J. Weldon, H. Garcia, and A. Zettl, "Nanotube Radio," Nano Letters, vol 7, no. 11, Oct. 2007, pp. 3508-3511. 
  5. C. Rutherglen and P. Burke, "Carbon Nanotube Radio," Nano Letters, vol. 7, no. 11, Oct. 2007, pp. 3296-3299. 
  6. M. Usami, H. Tanabe, A. Sato, I. Sakama, Y. Maki, T. Iwamatsu, T. Iposhi, and Y. Inoue "A $0.05{\time}0.05$ mm2 RFID Chip with Easily Scaled-Down ID-Memory," IEEE Int. Solid-State Circuits Conf. (ISSCC), San Francisco, USA, Feb. 2007. 
  7. D. Shi, "A Fully Integrated CMOS Receiver," Ph.D's Thesis, The University of Michigan, 2008. 
  8. N. Mathur, "Beyond the silicon road map", Nature, vol. 419, Oct. 2002, pp. 573-575. 
  9. P. J. Burke, S. Li, and Z. Yu "Quantitative theory of nanowire and nanotube antenna performance," IEEE Trans. Nanotechnology, vol. 5, no. 4, July 2006, pp. 314-334. 
  10. J. Jornet and I. Akyildiz, "Graphene-based Nano-antennas for Electromagnetic Nanocommunications in the Terahertz Band," In Proc. of European Conf. on Antennas and Propagation(EUCAP) 2010, Barcelona, Spain, Apr. 2010. 
  11. W. Heer, A. Chatelain, and D. Ugarte, "Carbon Nanotube Field Emission Electron Source," Science, vol. 270, no. 5239, Nov. 1995, pp. 1179-1180. 
  12. P. Poncharal, Z. Wang, D. Ugarte, and W. Heer, "Electrostatic Deflections and Electromechanical Resonances of Carbon Nanotubes," Science, vol. 283, no. 5407, Mar. 1999, pp. 1513-1516. 
  13. D. Dragoman and M. Dragoman, "Tunneling Nanotube Radio," J. of Applied Physics, vol. 104, no. 7, Oct. 2008, pp. 074314. 
  14. J. Weldon, K. Jensenl, and A. Zettl, "Nanomechanical radio transmitter," Physical Status Solidi, vol. 245, no. 10, Oct. 2008, pp. 2323-2325. 
  15. J. Weldon, B. Aleman, A. Sussman, W. Gannett, and A. Zettl, "Sustained Mechanical Self-Osciilations in Carbon Nanotubes," Nano Letters, vol. 10, no. 5, Apr. 2010, pp. 1728-1733. 
  16. C. Koksal and E. Ekici, "A Nanoradio Architecture for Interacting Nanonetworking Tasks," Nano Communication Networks(Elsevier) J., vol. 1, no. 1, Mar. 2010, pp. 63-75. 
  17. C. E. Koksal, E. Ekici, and S. Rajan, "Design and Analysis of Systems Based on RF Receivers with Multiple Carbon Nanotube Antennas," Nano Communication Networks(Elsevier) J., vol. 1, no. 3, Sept. 2010, pp 160-172. 
  18. B. Atakan and O. Akan, "Carbon Nanotube-Based Nanoscale Ad Hoc Networks," IEEE Communications Mag., vol. 48, no. 6, June 2010, pp. 129-135. 
  19. J. She and J. Yeow, "Nanotechnoogy-Enabled Wireless Sensor Networks: From a Device Perspective," IEEE Sensors J., vol. 6, no. 5, Oct. 2006, pp. 1331-1339. 
  20. B. Atakan and O. Akan, "Carbon Nanotube Sensor Networks," Proc. IEEE NanoCom'09, San Francisco, USA, Aug. 2009. 
  21. S. Santra, S. Ali, P. Guha, G. Zhong, J. Robertson, J. Covington, W. Milne, J. Gardner, and F. Udrea, "Post-CMOS Wafer Level Growth of Carbon Nanotubes for Low-Cost Microsensors - a Proof of Concept," Nanotechnology, vol. 21, no. 48, Nov. 2010, pp. 485301. 
  22. M. Dragoman, D. Neculoiu, A. Cismaru, D. Dragoman, K. Grenier, S. Pacchini, L. Mazenq, and R. Plana, "High quality nanoelectromechanical microwave resonator based on a carbon nanotube array" Applied Physics Letters, vol. 92, Feb. 2008, pp. 063118. 

이 논문을 인용한 문헌 (0)

  1. 이 논문을 인용한 문헌 없음

문의하기 

궁금한 사항이나 기타 의견이 있으시면 남겨주세요.

Q&A 등록

원문보기

원문 PDF 다운로드

  • ScienceON :

원문 URL 링크

원문 PDF 파일 및 링크정보가 존재하지 않을 경우 KISTI DDS 시스템에서 제공하는 원문복사서비스를 사용할 수 있습니다. 원문복사서비스 안내 바로 가기

상세조회 0건 원문조회 0건

이 논문과 연관된 기능

과제정보

DOI 인용 스타일

"" 핵심어 질의응답