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재난환경내 건축재료 및 연기에 따른 드론 전파 감쇠에 대한 연구 = Study on Microwave Attenuation of Drone according to Building material and Smoke in disaster environment
저자
발행기관
학술지명
한국산학기술학회논문지(Journal of Korea Academia-Industrial cooperation Society)
권호사항
발행연도
2022
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
수록면
770-779(10쪽)
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소장기관
재난환경에서 연기와 건축물재료에 따른 전파 감쇠에 관한 실험적 연구를 제시하였다. 화재와 같은 재난환경이 발생하면 드론 운용시 건축자재에 의한 통신장애나 화재 시 발생하는 연기로 인해 전파 감쇠가 발생한다. 이에 따라 본 논문에서는 벽체와 연기에 따른 드론의 전파 특성을 비교·분석하였다. 먼저 벽체 종류 및 두께에 따른 전파 감쇠를 분석하기 위해 완전 차폐 공간인 무향실(3m x 1m x 1m)에서 4가지 벽체에 해당하는 전파 특성을 실험하였다. 또한 연기밀도에 따른 전파 특성 시험을 위해 컨테이너 공간(5.8m x 2.8m x 2.2m)을 구성하였고 광 소멸법을 이용하여 공간내 동일한 연기밀도를 구성한 후 4종류의 연기에 대한 전파감쇠를 비교하였다. 본 연구에서는 실험에 사용될 픽스호크 기반의 모듈을 제작하고 비행관제용 433㎒, 제어용 2.4㎓, 그리고 영상수신용 5㎓ 대역에서 전파 감쇠에 관한 연구를 수행하였다. 벽체 종류 및 두께에 따라 수신감도가 크게 감소하여 감쇠의 주요 원인이 되었다. 연기에 의한 전파 감쇠는 크지 않지만, 우레탄, 플라스틱, 고무 등의 연료는 목재에 비해 상대적으로 감소하였으며, 2.4㎓와 영상수신용 5㎓대역에서는 감소폭이 상대적으로 크게 나타났다.
더보기This study examined microwave attenuation according to the smoke and wall type in a disaster environment. When a disaster such as a fire occurs, there is a distortion of drone communication within the building. An experimental study was performed to compare the microwave attenuation of drones according to the building materials and smoke. First, the microwave characteristics corresponding to the four types of walls in a specially designed anechoic chamber (3m x 1m x 1m) were examined to determine the microwave attenuation for building materials. The propagation attenuation was studied according to the four types of smoke with the same density in the container space (5.8m × 2.8m × 2.2m). In this study, a communication module based on Pixhawk was designed and was conducted on microwave attenuation in 433㎒ for mission mode, 2.4㎓ for remote controller control, and 5㎓ for image receiving. The microwaves were not transmitted and decreased significantly depending on building materials at the radio frequency, which is the leading cause of attenuation. Although microwave attenuation was not huge according to the fuels in smoke, fuel like urethane, plastic, and rubber have a relatively reduced compared to wood. In the 2.4㎓ and 5㎓ bands, the decrease in microwave energy was relatively large.
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