초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 수중 다중경로에 의한 채널 간 간섭, 페이딩 변화 그리고 주파수 상호간섭 등의 환경적 영향을 감소시키고, 수중 음향통신 성능을 향상하기 위해 페브릿-페롯 공진 기법을 적용한 수중음향 메타물질 구현을 목표로 한다.
수중 음향통신에서 채널의 환경요인을 감소시키기 위한 물리적 보호 장치 없이 적용되고 있으며, 이로 인해 송·수신 간의 환경 영향이 통신성능에 직접적인 영향을 주고 있다. 이러한 외부 환경요인을 감소시키기 위해 인위적인 구조의 음향 메타물질을 적용하여 다중경로 등의 채널 환경 영향에 따른 통

□ 연구개요
본 연구는 수중 다중경로에 의한 채널 간 간섭, 페이딩 변화 그리고 주파수 상호간섭 등의 환경적 영향을 감소시키고, 수중 음향통신 성능을 향상하기 위해 페브릿-페롯 공진 기법을 적용한 수중음향 메타물질 구현을 목표로 한다.
수중 음향통신에서 채널의 환경요인을 감소시키기 위한 물리적 보호 장치 없이 적용되고 있으며, 이로 인해 송·수신 간의 환경 영향이 통신성능에 직접적인 영향을 주고 있다. 이러한 외부 환경요인을 감소시키기 위해 인위적인 구조의 음향 메타물질을 적용하여 다중경로 등의 채널 환경 영향에 따른 통신성능 저하 영향을 감소시켰다. 수중음향 메타물질을 통해 환경 영향을 차단함으로써 성능향상을 확인하였으며,기술력을 확보와 수중 음향통신 성능향상에 기여하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 1차 연도 연구 : 수중음향 환경요인 분석과 음향 메타물질의 설계 및 제작한다. 음향 메타 물질의 문헌자료 수집, 환경요인과 통신의 관계를 해석 수중음향 메타 물질의 설계 및 구현 방법 수집
-수중 다중경로 채널에서 채널의 환경요인과 통신의 연관성 분석 : 다중경로, 지연확산, 주파수 선택성 확인, 요소를 바탕으로 음향 메타물질은 구조에 따른 주파수 18kHz의 감소특성 음향 메타물질의 구조를 설계 제작 완료
○ 2차 연도 연구 : 수중음향 메타물질의 주파수 특성 분석, 통신 성능평가
수중음향 메타물질의 구조에 따른 특성을 분석하고 수중 음향통신의 환경적 요인과 수중음향 메타물질의 상호연관성을 실험을 통해 평가
-음향 메타물질의 주파수 특성분석 결과 주파수 선택성 감소와 약 10dB의 공진 증폭 이득 발생
-주파수 선택성 감소로 10배의 성능향상과 오류 감소 평가확인
-향후 수중 음향통신의 성능향상 적용 시 기존 수십kbps보다 높은 성능을 보일 것으로 판단

□ 연구개발결과의 중요성
현재 낮은 전송속도를 가지는 수중 음향통신의 성능을 향상하기 위한 연구로 실험을 통해 성능향상의 가능성을 확인하였다.
연구결과를 바탕으로 수중음향 메타물질을 적용한 경우 수중로봇의 무선제어, 원격해양 조사, 수중 감시 네트워크 등의 해양 장비 산업과 미래 해양개발 사업에 부응하여 파급 효과가 크다고 판단된다.
향후 해양 신 성장 동력 창출 및 체계적 해양관리, 해양 교통안전, 미래 해양과학자양성 등 사회적 필요에 부합하는 연구이다.
미래 해양 장비산업의 경쟁력에 기여에 활용 가치가 높으며, 수중음향 메타물질이라는 최초의 창의성 및 도전성을 가진 연구로 지속적 연구를 수행할 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 가. 수중 음향 환경요인 분석 ... 5
• 나. 수중 음향 메타물질의 적용성 및 구조적 특성 분석 ... 5
• 다. 수중 음향 메타물질의 설계 및 제작 ... 6
• 라. 수중 음향 메타물질이 적용된 통신 성능평가 ... 6
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 10