초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 레이저를 이용하여 수중에서 무선충전과 무선 광통신을 동시에 구현하는 기술을 연구하였다. 레이저를 이용한 무선충전 기술은 수중에서 전송손실이 작고, 빔(beam)의 발산이 작아 목표물에 정확하게 전달되는 장점이 있어 수중 장거리 무선충전에 적합한 기술로 판단된다. 여기에 통신기능을 추가한 것이다. 이를 위해 레이저의 무선충전 특성을 연구하였고, 무선충전과 무선광통신을 동시에 하기 위한 최적의 변조기법 등을 연구하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서 수행한 연구결과를 요약하면

□ 연구개요
본 연구에서는 레이저를 이용하여 수중에서 무선충전과 무선 광통신을 동시에 구현하는 기술을 연구하였다. 레이저를 이용한 무선충전 기술은 수중에서 전송손실이 작고, 빔(beam)의 발산이 작아 목표물에 정확하게 전달되는 장점이 있어 수중 장거리 무선충전에 적합한 기술로 판단된다. 여기에 통신기능을 추가한 것이다. 이를 위해 레이저의 무선충전 특성을 연구하였고, 무선충전과 무선광통신을 동시에 하기 위한 최적의 변조기법 등을 연구하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서 수행한 연구결과를 요약하면 다음과 같다.

- 레이저의 전/광 변환 효율 최대화 기법 연구
- PD(photodiode) 및 태양전지의 광/전 변환효율 최대화 기법연구
- 수중에서 전송효율을 최대화 할 수 있는 동작파장 및 광 무선충전 시스템 연구
- 수중(담수 및 해수)에서 레이저의 전파특성 연구
- 수중 장거리 무선충전 및 무선통신을 위한 송수신단 제작
- 수중에서 무선충전과 무선 광통신을 동시에 수행하기 위한 통신 변조기법 연구
- 수중에서 무선충전 및 무선 광통신 동시 수행 실험
- 수중에서 무선 광통신의 전송속도, 전송거리, BER(bit error rate) 측정

당초에 설정했던 연구목표를 대부분 충족하였으며, 기존에 목표하지 않았던 LED-to-LED 통신기술, 수중탱크 수위측정 기술 등 더 많은 연구결과를 추가로 얻어 내기도 하였다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
수중 장거리 무선통신 및 무선충전의 동시전송 기술이 개발되어 해양 및 하천개발의 다양한 분야에 사용될 수 있는 기초 기술이 확보되어 그 파급력이 클 것으로 전망된다.
지금까지 개발된 무선충전 기술들은 근거리에서만 사용가능하거나 수중에서는 동작이 되지 않으나, 본 연구에서 제안하는 방식은 수중에서 동작이 가능하고, 전자파 장해도 없으며, 심지어 장거리에서도 충전이 가능하여 수중센서나 수중로봇을 충전하는 용도 등으로 다양하게 활용될 수 있을 것이다.
본 기술을 통해 수중로봇으로부터 대용량의 실시간 영상정보를 얻거나 수중을 감시할 수 있으며, 수중에서 작업 중인 잠수부와도 통신이 가능해지므로 수중작업에 대한 안전도를 획기적으로 높일 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2.1 1차년도 연구결과 ... 5
• 2.2 2차년도 연구결과 ... 8
• 2.2 3차년도 연구결과 ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발 성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 14
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 18
• 끝페이지 ... 34