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미 DARPA의 신형 무선 송신기가 전장 통신에 혁명을 일으킬 것이라고

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출처 http://www.militarytimes.com/articles/da...unications
군 엔지니어들이 현재 군사용 통신 능력의 갭을 메우기 위한 새로운 프로젝트를 도입하여 전장 통신에 혁명을 일으킬 것을 검토하고 있다.

DARPA가 주도하는 이 프로그램은 AMEBA (A Mechanically Based Antenna)으로 불린다. DARPA Microsystems Technology Office의 프로그램 매니저인 Troy Olsson가 이끌고 있다.

Olsson 메니저의 프로그램은 각각 수백 Hz에서 3 KHz, 그리고 3~30 KHz의 전자기 스펙트럼 대역에서 작동하는 ULF(ultra low frequency)와 VLF(very low frequency)의 이점을 활용하려고 한다.

Olsson 매니저에 의하면, ULF와 VLF의 이점은 물, 토양, 바위, 금속 그리고 건축 파재를 통과할 수 있는 능력이 있고,  - 극도로 긴 파장으로 인해 대기가 ULF와 VLF를 전파하는 도파관으로 작용하면서 - 장거리 통신의 잠재력이 있다고 한다.

그는 "우리가 성공한다면, 스쿠버 다이버들이 각자 또는 근처의 잠수함, 함정, 중개 부이, 무인기, 그리고 지상기반 자산과 문자 메시지와 같은 낮은 비트의 통신을 위해 ULF 채널을 사용할 수 있게 되며, 깊은 벙커, 광산, 또는 동굴에 있는 사람들과의 지상통신도 가능해질 수 있다. "고 했다.

주파수와 파장은 반비례하므로 주파수가 낮아지면 파장은 훨씬 길어진다. 이런 무선 주파수 이론의 기본 개념은 오랫동안 군사 통신에 대한 단점이었다.

문제는 ULF와 VLF 주파수를 위한 안테나 구성으로 인해 발생한다. 안테나는 선택된 주파수와 공진해야 하는데, 이는 안테나 크기가 주파수와 직접적으로 관련이 있다는 것을 의미한다고, Olsson 매지너는 Military Times에 설명했다. 이런 관점에서, 10 Hz 송신기에는 파장의 절반인 1,500 km - 930 마일 이상 - 길이의 안테나가 필요하다.

ULF와 VLF 대역에서 그런 규모의 안테나 건설은 평균적인 전투원을 위해서 실용적이지 못하며 잠수함과 함선에서는 매우 비효율적이다. 안테나의 거대한 크기 외에에도 신호를 전송하는데 필요한 전력은 메가와트 범위다. 표준 군용 휴대용 PRC-117 Harris SATCOM 무전기는 60와트 이하의 전력을 소비한다.

AMEBA는 ULF 및 VLF 주파수 대역의 이점을 활용하면서, 핸드헬드 또는 휴대가 가능한 새로운 송신기를 개발할 설계를 하는 것이다.

Olsson 매니저는 "전자 회로와 전력 증폭기를 사용하여 진동하는 전류를 생성하는 대신, 안테가 구동될때, 무선 신호가 시작되고, AMEBA에프로그램에서 추구하는 새로운 저주파 VLF와 ULF 안테나는 강력한 전기장 또는 자기장을 지닌 물질을 기계적으로 움직여 신호를 만들어낸다. "고 설명했다.

ULF와 VLF 통신은 군사 어플리케이션에서 큰 잠재력을 가지고 있다. ULF 통신은 수중에서 운용하는 유인 또는 무인 잠수함 사이에서 직접 통신이 가능하고 데이터와 텍스트를 전송할 수 있다.

전통적인 통신 대역은 소금물을 뚫지 못하기 때문에 이런 전송은 오랫동안 수중 작전을 할 수 있고 잠수함의 가장 취약점인 잠수함이 물위로 나올 필요를 줄이게 된다.

GPS는 수중에서 작동하지 않기 때문에, ULF는 다른 잠수함의 삼각측량과 위치 파악에 활용될 수 있다. 이런 응용 프로그램은 2020년까지 가동될 것으로 예상되는 무인 잠수함 프로그램을 계속 개발함에 따라 특히 유용해질 것이다.

육군과 해병대를 위해서도 VLF와 ULF 통신은 장거리의 초수평선 통신을 가능하게 해준다.

현재, 미군은 PRC 117 SATCOM와 PRC-150 고주파 무전기를 사용한다. Olsson 매니저에 의하면, 이들 시스템들은 초수평선 통신을 제공하지만 상당한 단점이 있다고 한다. 고주파 무전기는 수신기의 정확한 위치를 알아야하며, 운용자는 야간과 주간 운용을 위해 전리층과 일치하도록 안테나 구성을 변경해야 한다.

SATCOM 무전기는 위성요격 미사일 시스템을 보유한 중국과 러시아와 같은 정교한 국가 기관들로 부터의 공격에 취약하다. 인공위성 또는 GPS가 부자연스러운 환경에서, ULF와 VLF 송신기는 전투원들에게 데이터와 음성 통신이 가능한 핸드핼드 장비를 제공할 수 있다고 Olsson 매니저는 설명했다.

ULF와 VLF는 바위와 건축자재를 뚫을 수 있는 능력 때문에 매장된 광부 또는 지진 잔해에 갇힌 희생자를 위한 수색과 구조에 활용할수도 있다.

AMEBA 프로그램은 2016년 12월 발표되었고 현재 계약에 따른 연구자가 없는 초기 논의 단계에 있다. DARPA는 1월 6일 버지니아 북부 Booz Allen Hamilton 컨퍼런스 센터에서 제안자의 날 행사를 열어 프로젝트를 자세히 설명할 것이다.
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MahuRora 2017.01.03. 07:19
ULF랑 VLF를 휴대용으로라니... ㅗㅜㅑ
근데 저런 저주파 특유의 낮은 정보 송신률은 어떻게 해결할련지.

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