KR102052940B1 - 건물의 광대역 무선통신 주파수별 집성 시스템 - Google Patents

건물의 광대역 무선통신 주파수별 집성 시스템 Download PDF

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노경호
윤선옥
박정민
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Abstract

본 발명은 건물의 광대역 무선통신 주파수별 집성 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주파수가 중복되어 간섭이 발생하는 경우, 서로 다른 주파수를 묶음 사용하여 통신 장애를 억제하고, 통신 속도를 향상할 수 있는 광대역 무선통신 주파수별 집성 시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 제1주파수 블록을 사용하여 통신하는 제1단말기, 제2주파수 블록을 사용하여 통신하는 제2단말기, 상기 제1 및 제2단말기와 통신하고, 상기 제1주파수 블록에서 적어도 일부의 주파수가 상기 제2주파수 블록에서 적어도 일부의 주파수와 중복되어 간섭이 발생하는 경우, 상기 제1주파수 블록과 묶음 사용 가능하도록 상기 제1단말기에 하나 이상의 제3주파수 블록을 할당하는 전송서버를 포함한다.

Description

건물의 광대역 무선통신 주파수별 집성 시스템{BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION FREQUENCY AGGREGATION SYSTEM USED IN BUILDINGS}
본 발명은 건물의 광대역 무선통신 주파수별 집성 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주파수가 중복되어 간섭이 발생하는 경우, 서로 다른 주파수를 묶음 사용하여 통신 장애를 억제하고, 통신 속도를 향상할 수 있는 광대역 무선통신 주파수별 집성 시스템에 관한 것이다.
최근 무선통신 기술의 발달로 빌딩, 건물 등의 내부에서 무선통신이 활발하게 활용되고 있다.
무선통신이란 전파를 이용해 선에 의한 연결 없이 원격지에 정보를 전달하는 통신기술로 이동통신기술등이 있다. 전파는 일반적으로 3000GHz 이하의 주파수를 갖는 전자파로 규정한다. 주파수가 3000GHz를 넘어서면 원적외선 영역으로 들어가게 되므로 전파의 범주를 벗어나게 된다. 전파란 본질적으로 교류전원을 두 개 마주보는 도체에 연결했을 때, 이 도체들 사이를 흐르는 변위전류를 말한다. 이때 이 도체들은 안테나와 같이 배치하면 전파로서 공중을 진행하여 나가게 되는 것이다.
무선통신이 급격히 발달함에 따라 빌딩, 건물 등의 내부에서 무선통신이 광범위하게 사용되어지고, 따라서 전파 간섭이 발생되는 문제점이 발생하고 있다.
종래의 기술(등록특허 제10-0290924호)은 이러한 고층건물에서 전파 간섭을 저감하기 위한 것으로, 보다 자세히 설명하면, 단말기의 송신신호를 증폭하지 않음으로써, 송신신호를 증폭하여 발생되었던 잡음의 증폭 등과 같은 문제점이 발생하지 않는다. 즉, 고층건물의 상위층에 양방향 증폭 중계기를 사용한 중계 장치를 사용했을 때 주변의 기지국에 미치는 잡음 신호 증폭의 문제를 없애는 효과가 있다.
그러나 종래의 기술은 주파수가 중복됨으로써 발생하는 통신 장애 문제를 해결하는 구성을 포함하지 않아 한계가 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 건물 내에서 주파수(블록) 간의 중복으로 발생하는 통신 장애를 저감할 수 있는 건물의 광대역 무선통신 주파수별 집성 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 기사용 중인 주파수 블록에서 인접한 주파수 블록뿐만 아니라 연속되지 않는 주파수 블록 또는 다른 주파수 대역의 주파수 블록을 기사용 중인 주파수 블록과 묶음 사용할 수 있는 건물의 광대역 무선통신 주파수별 집성 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 목적으로 하는 본 발명은 다음의 구성 및 특징을 갖는다.
건물의 광대역 무선통신 주파수별 집성 시스템은 제1주파수 블록을 사용하여 통신하는 제1단말기, 제2주파수 블록을 사용하여 통신하는 제2단말기, 상기 제1 및 제2단말기와 통신하고, 상기 제1주파수 블록에서 적어도 일부의 주파수가 상기 제2주파수 블록에서 적어도 일부의 주파수와 중복되어 간섭이 발생하는 경우, 상기 제1주파수 블록과 묶음 사용 가능하도록 상기 제1단말기에 하나 이상의 제3주파수 블록을 할당하는 전송서버를 포함한다.
또한 상기 전송서버는, 상기 제1주파수 블록을 포함하는 주파수 대역에서 연속되는(contiguous) 주파수 블록, 상기 제1주파수 블록을 포함하는 주파수 대역에서 연속되지 않는(Non-contiguous) 주파수 블록 및 상기 제1주파수 블록을 포함하지 않는 하나 이상의 주파수 대역에 포함되는 다른 대역 주파수 블록 중 적어도 하나를 제3주파수 블록으로 지정하는 것을 특징으로 하는 건물의 광대역 무선통신 주파수별 집성 시스템.
상기 구성 및 특징을 갖는 본 발명은 기사용중인 주파수 블록을 다른 주파수 블록과 묶음 사용함으로써, 건물 내에서 주파수(블록) 간의 중복으로 발생하는 통신 장애를 저감할 수 있는 효과를 갖는다.
또한 본 발명은, 기사용중인 주파수 블록과 연속되는 주파수 블록뿐만 아니라, 기사용 중인 주파수 블록과 연속되지 않은 주파수 블록 및 기사용 중인 주파수 블록을 포함하지 않은 다른 주파수 대역의 주파수 블록과 묶음 사용할 수 있어, 기사용중인 주파수 블록이 또 다른 주파수 블록과 간섭이 발생하여 통신 장애가 발생할 경우 탄력적으로 다른 주파수 블록(연속되는 주파수 블록, 연속되지 않는 주파수 블록, 다른 대역 주파수 블록)과 묶음 사용할 수 있다.
도 1은 제1단말기는 제1주파수 블록을 사용하고, 제2단말기는 제1주파수 블록과 적어도 일부가 중복되는 제2주파수 블록을 사용하여 전송서버와 통신하는 것을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 2는 제1주파수 블록, 제2주파수 블록, 제3주파수 블록 및 주파수 대역을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물의 광대역 무선통신 주파수별 집성 시스템의 개략적인 도면이다.
도 4는 도 1에서 제1단말기의 통신 속도가 기 설정된 기준 속도 미만일 경우, 제3주파수 블록을 사용하여 전송서버와 통신하는 제1단말기를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 5는 전송서버 하우징의 보호막을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
이하에서는 설명의 편의상 본원의 일 실시예에 따른 건물의 광대역 무선통신 주파수별 집성 시스템을 '본 집성 시스템'이라 칭하기로 한다.
도 1a는 제1단말기는 제1주파수 블록을 사용하고, 제2단말기는 제1주파수 블록과 적어도 일부가 중복되는 제2주파수 블록을 사용하여 전송서버와 통신하는 것을 개략적으로 설명하기 위한 개략적인 도면이고, 도 2는 제1주파수 블록, 제2주파수 블록, 제3주파수 블록 및 주파수 대역을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 집성 시스템은 건물 내 광대역 무선통신 기술 및 시스템으로서, 제1단말기(1), 제2단말기(2) 및 전송서버(3)를 포함한다.
제1단말기(1)는 제1주파수 블록(11)을 사용하여 후술할 전송서버(3)와 통신할 수 있고, 제2단말기(2)는 제2주파수 블록(21)을 사용하여 후술할 전송서버(3)와 통신할 수 있다.
여기에서 단말기(제1단말기(1), 제2단말기(2))란 특정 주파수 블록을 사용하여 후술할 전송서버(3)와 통신하는 것으로서, 휴대폰, 스마트폰, 마이크 및 TV 등의 다양한 것을 포함할 수 있음은 물론이다. 또한 주파수 블록(제1주파수 블록(11), 제2주파수 블록(21), 제3주파수 블록(th)(후술하는 설명에서 자세히 설명하기로 한다))은 후술하는 전송서버(3)에 의해 각 단말기(제1단말기(1), 제2단말기(2))에 할당된 것으로서, 주파수 대역에서 소 영역을 의미할 수 있다. 또한 주파수 블록은 특정 주파수(예시적으로 930MHz)를 의미할 수 있다.
도 2를 참조하여 예시적으로 설명하면 주파수 제1단말기(1)는 930MHz~950MHz의 폭의 제1주파수 블록(11)을 할당받아 전송서버(3)와 통신한다(상술하였듯이 주파수 블록은 특정 주파수만을 의미할 수도 있다(다른 예시로 제1주파수 블록(11)은 930MHz를 의미할 수 있다)). 또한 제2단말기(2)는 945MHz~970MHz 폭을 갖는 제2주파수 블록(21)을 할당받아 전송서버(3)와 통신한다. 제1주파수 블록(11) 및 제2주파수 블록(21)은 900MHz의 주파수 대역에 포함된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물의 광대역 무선통신 주파수별 집성 시스템의 개략적인 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 집성 시스템의 전송서버(3)는 제1단말기(1) 및 제2단말기(2)와 각각 통신하고, 제1주파수 블록(11)에서 적어도 일부의 주파수가 제2주파수 블록(21)에서 적어도 일부의 주파수와 중복되어 간섭이 발생하는 경우, 제1주파수 블록(11)과 묶음 사용 가능하도록 제1단말기(1)에 하나 이상의 제3주파수 블록(th)을 할당한다.
도 2 및 도 3을 참조하여 예시적으로 설명하면, 제1단말기(1)는 930MHz~950MHz 폭의 제1주파수 블록(11)을 할당받은 통신기기(스마트폰) 일 수 있으며, 제2단말기(2)는 945MHz~950MHz 폭을 갖는 제2주파수 블록(21)을 할당받은 마이크일 수 있다. 상술하였듯이 제1주파수 블록(11)과 제2주파수 블록(21) 각각의 적어도 일부가 상호 중복되어 간섭이 발생되는 경우 제1단말기(1)와 전송서버(3)간의 통신 속도가 감소할 수 있으며, 따라서 전송서버(3)는 제3주파수 블록(th)을 제1주파수 블록(11)과 함께 묶음 사용 가능하도록 제1단말기(1)에 할당함으로써, 제1단말기(1) 및 전송서버(3)간의 통신 속도를 향상시킬 수 있다.
여기에서 제1단말기(1)는 제1주파수 블록(11) 및 제3주파수 블록(th)이 묶음 사용되어 전송서버(3)와 통신 가능하도록 제1주파수 블록(11) 및 제3주파수 블록(th)에 대응하여 동일 또는 그 이상의 최대 통신 속도를 가질 수 있다. 예시적으로 제1주파수 블록(11)을 사용하여 제1단말기(1) 및 전송서버(3) 간의 통신 속도가 150Mbps이고, 제3주파수 블록(th)을 사용하여 제1단말기(1)와 전송서버(3)가 통신하는 경우 통신 속도가 50Mbps인 경우, 제1단말기(1)는 150Mbps 이상의 최대 통신 속도를 가질 수 있으며, 제1주파수 블록(11) 및 제3주파수 블록(th)이 묶음 사용되는 경우 제1단말기(1)는 전송서버(3)와 150Mbps 내외의 통신 속도로 통신할 수 있으며, 따라서 제2주파수 블록(21)과 제1주파수 블록(11) 간의 중복(간섭)에 의해 발생되는 통신 속도 저하를 억제할 수 있다.
여기에서 전송서버(3)는 기지국 및 중계국 등에서 제1단말기(1) 및 제2단말기(2) 각각에 주파수 블록(제1주파수 블록(11), 제2주파수 블록(21) 제3주파수 블록(th) 중 적어도 하나)을 할당하며, 상기 주파수 블록을 통해 제1단말기(1) 및 제2단말기(2)와 통신하는 서버를 의미한다.
전송서버(3)는 제1주파수 블록(11)을 포함하는 주파수 대역에서 연속되는(contiguous) 주파수 블록(th1), 제1주파수 블록(11)을 포함하는 주파수 대역에서 연속되지 않는(Non-contiguous) 주파수 블록(th2) 및 제1주파수 블록(11)을 포함하지 않는 하나 이상의 주파수 대역에 포함되는 다른 대역 주파수 블록(th3) 중 적어도 하나를 제3주파수 블록(th)으로 지정할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하여 예시적으로 설명하면, 제1주파수 블록(11)은 900MHz 주파수 대역에서 930MHz~950MHz의 폭을 갖는 주파수 블록일 수 있다. 이때 연속되는 주파수 블록(th1)은 900MHz 주파수 대역에서 950MHz~970MHz의 폭을 갖는 주파수 블록일 수 있고, 연속되지 않는 주파수 블록(th2)은 980MHz~990MHz의 폭을 갖는 주파수 블록일 수 있다. 또한 다른 대역 주파수 블록(th3)은 1800MHz 주파수 대역에서 1850MHz~1860MHz의 폭을 갖는 주파수 블록, 2100MHz 주파수 대역에서 2110MHz~2120MHz의 폭을 갖는 주파수 블록, 2600MHz 주파수 대역에서 2620MHz~2640MHz의 폭을 갖는 주파수 블록 중 적어도 하나일 수 있다.
상술하였듯이, 제3주파수 블록(th)은 하나(연속되는 주파수 블록(th1), 연속되지 않는 주파수 블록(th2), 복수의 다른 대역 주파수 블록(th3) 중 하나) 또는 복수이며, 제1단말기(1)는 하나 또는 복수의 제3주파수 블록(th)과 제1주파수 블록(11)을 묶음 사용하여 향상된 통신 속도를 통해 전송서버(3)와 상호 통신한다.
이와 같이, 전송서버(3)가 제1주파수 블록(11)과 인접한 주파수 블록(연속되는 주파수 블록(th1))을 활용할 수 없는 경우(전송서버(3)를 보유한 사업자가 제1주파수 블록(11)을 포함하는 주파수 대역에서 주파수 블록(11)과 인접한 주파수 블록을 보유하지 않은 경우), 제1주파수 블록(11)을 포함하는 주파수 대역에서 연속되지 않는 주파수 블록(th2)을 제3주파수 블록(th)으로 지정하여, 제1주파수 블록(11)과 묶음 사용 가능하도록 제1단말기(1)에 할당할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 전송서버(3)가 제1주파수 블록(11)을 포함하는 주파수 대역에서 연속되는 주파수 블록(th1) 및 연속되지 않는 주파수 블록(th2)을 활용할 수 없는 경우(전송서버(3)를 보유한 사업자가 제1주파수 블록(11)을 포함하는 주파수 대역에서 활용할 수 있는 주파수 블록을 보유하지 않은 경우), 상기 다른 대역 주파수 블록(th3) 중 적어도 하나를 제3주파수 블록(th)으로 지정하여, 제1주파수 블록(11)과 묶음 사용 가능하도록 제1단말기(1)에 할당할 수 있다는 이점이 있다.
또한 상술하였듯이, 연속되는 주파수 블록(th1), 연속되지 않는 주파수 블록(th2), 복수의 다른 대역 주파수 블록(th3)에서 복수의 주파수 블록을 제3주파수 블록(th)으로 지정하여 제1주파수 블록(11)과 묶음 사용 가능하도록 제1단말기(1)에 할당함으로써, 제1단말기(1)가 제2주파수 블록(21)을 사용하는 제2단말기(2)와 간섭하여 저하되는 통신 속도를 더욱 효과적으로 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.
도 4는 도 1에서 제1단말기의 통신 속도가 기 설정된 기준 속도 미만일 경우, 제3주파수 블록을 사용하여 전송서버와 통신하는 제1단말기를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 제1단말기(1)는 제1단말기(1)와 전송서버(3) 간의 통신 속도가 기 설정된 기준 속도 미만일 경우, 제1주파수 블록(11)을 대체하여 제2주파수 블록(21)(도 4에서는 편의상 제1단말기(1)가 제1주파수 블록(11)을 대체하여 제3주파수 블록(th)을 사용하여, 전송서버(3)와 통신하는 것만 도시하였으나 제1주파수 블록(11)을 대체하여 제2주파수 블록(21)을 통해 전송서버(3)와 통신할 수 있음은 물론이다) 또는 상기 제3주파수 블록(th)을 사용하여 상기 전송서버와 통신할 수 있다.
자세히 설명하면, 제1단말기(1)가 다양한 이유(제1주파수 블록(11) 및 제2주파수 블록(21)의 적어도 일부가 상호 중복되어 간섭이 발생하는 등)로 통신 속도가 저하되는 경우, 제1단말기(1)가 제1주파수 블록(11)과 전송서버(3)로부터 할당된 제3주파수 블록(th)을 묶음 사용하는 것은 배터리 등의 전력 소모가 커지고 비용이 많이 발생하는 등의 문제가 발생할 수 있다. 따라서 전송서버(3)가 제1단말기(1)로 하여금 기사용 중인 제1주파수 블록(11)을 대체하여 제2주파수 블록(21) 또는 제3주파수 블록(th)을 할당하여 사용토록 함으로써, 많은 비용을 들이지 않고도 제1단말기(1)와 전송서버(3) 간의 통신 속도 저하에 대처할 수 있다.
또한 제1주파수 블록(11)을 대체하여 제3주파수 블록(th)을 사용하는 제1단말기(1)의 통신 속도가 제1주파수 블록(11)(또는 제2주파수 블록(21)을 사용하였을 때의 통신 속도와 비교하여 낮은 경우, 다시 제3주파수 블록(th)을 대체하여 제1주파수 블록(11)(또는 제2주파수 블록(21)을 사용하여 전송서버(3)와 통신하도록 할 수 있다. 즉, 전송서버(3)는 제1단말기(1)에 제1주파수 블록(11)뿐만 아니라 제3주파수 블록(th)(또는 제2주파수 블록(21))을 할당하고, 제1단말기(1)는 제1주파수 블록(11) 및 제3주파수 블록(th)(또는 제2주파수 블록(21)) 중 통신 속도가 빠른 주파수 블록을 선택하여 사용할 수 있다.
즉, 기 설정된 기준 속도 미만은 기사용 중인 주파수 블록에 대체되는 주파수 블록을 통한 제1단말기(1)와 전송서버(3) 간의 속도를 의미한다.
도 5는 전송서버 하우징의 보호막을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면 상기에서, 하우징은 적정 수준의 강성을 구비하기 위해 금속 재질 등이 사용될 수 있다. 이러한 하우징은 그 특성상 상시 외부 환경에 노출되기 때문에, 충격, 자상, 침습 등에 의해 파손, 휨, 부식 등이 발생할 수 있고, 상술하였듯이 전송서버(3)는 단말기(제1단말기(1) 등)에 주파수 블록을 할당하고, 주파수 블록을 묶음 사용 하거나 대체하여 다른 주파수 블록을 할당하는 등을 수행하기 위한 정밀 전자 통신 장비를 포함하므로 적절히 보호될 필요가 있다.
따라서 본 발명은 전송서버(3)의 하우징에 대한 보호수단으로, 하우징의 외면에 구비되는 보호막을 도입하였다. 구체적으로, 도 5를 참조하면, 본 발명은 하우징의 외면에 소정 간격으로 구비되는 다공층(G1), 이 다공층(G1) 상부에 구비되는 발열층(G2) 및 다공층(G1), 발열층(G2)을 포함하여 하우징의 외면을 덮는 보호층(G3)을 포함하는 보호막(G)을 더 포함할 수 있음을 특징으로 한다.
구체적으로, 다공층(G1)은 보호막(G)에 완충성을 부가하는 구성으로, 발포폴리스티렌 100 중량부 대비, 안티모니 트리옥사이드(Sb2O3) 5 중량부, 멜라민 폴리포스페이트 7 중량부 및 팽창 흑연 10 중량부를 포함한다.
각 조성물 별로, 발포폴리스티렌(Expanded Polystyrene)은 난연성에 취약하다는 단점이 있지만 단열성능이 뛰어나고 제조단가가 저렴하다는 장점 때문에 사용되었다. 다공층(G1)의 각 조성물은 발포스트렌의 100중량부를 기준으로 결정된다.
그리고 안티모니 트리옥사이드(Sb2O3)는 휘안석으로부터 취득되는 금속산화물로, 기타 난연재에 비해 우수한 난연성을 갖는다는 장점에 사용되었다. 이러한 안티모니 트리옥사이드는 발포스티렌 100 중량부 대비, 5 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 이를 초과하여 사용되는 경우 연소 시에 발생하는 라디칼 화합물이 인체에 유해할 수 있고, 상대적으로 고가인 이유로 경제성이 저하된다.
그리고 멜라민 폴리포스페이트(Melamine Polyphosphate)는 폴리인산화??물의 일종으로, 유리도막을 형성하여 산소접근을 차단하는 기능을 위해 첨가된다. 반복 실험 결과, 유리도막의 적정 두께 형성을 위한 최적의 사용량은 발포스티렌 100 중량부 대비, 7 중량부가 포함되는 것이다.
그리고 팽창 흑연(Expanded Graphite)은 연소 시 탄화물을 생성함으로써 난연 기능을 부가하는 흑연화합물로서 첨가되며, 바람직한 사용량은 10 중량부가 포함되는 것인데, 반복 실험 결과 상기한 멜라민 폴리포스페이트와의 중량 비율이 0.7 : 1로 사용될 때 난연 효과가 최대로 발현되었으며, 이 결과 10 중량부가 포함되는 것이 바람직하다는 결론을 내렸다.
상기 다공층(G1)은 상기 구성들을 물을 용매로 하여 분산시킨 후 소정의 경화 작업을 거쳐 제조된다. 여기에서, 다공층(G1)의 경화에 관한 사항은 본 발명의 범위를 벗어나는 것으로 기 공지된 기술 및 통상의 기술자의 일반 상식을 따르는 것으로 한다.
다음으로, 발열층(G2)은 다공층(G1)의 상부에 구비되어, 태양광을 받아 자체 발열하여 상기한 다공층(G1)과 보호층(G3) 간의 융화와 혼련이 자체적으로 이루질 수 있도록 하기 위해 부가되며, 상온에서는 이 혼련 시간이 24시간 이상으로 길기 때문에, 약 40 ~ 60℃의 온도 조건을 제공하여 혼련 시간을 30분 이내로 단축시키기 위해 구비되는 구성이다. 이러한 발열층(G2)은 테트라클로로금(Ⅲ)산 100 중량부 대비, 이산화망간 5 중량부 및 실리카겔 3 중량부를 포함한다.
각 조성물 별로, 테트라클로로금(Ⅲ)산(HAuCl4)은 금을 왕수(王水)에 녹이거나 염화금(Ⅲ)을 염산에 용해시켜 취득하는 담황색의 결정으로, 입경에 따라 발열 효율이 다르기 때문에 평균 입경이 15 ~ 30nm인 것이 사용되는 것이 바람직하다. 발열층(G2)을 구성하는 이하의 조성물은 테트라클로로금(Ⅲ)산 100 중량부를 기준으로 결정된다.
그리고 이산화망간(MnO2)은 망간과 상소가 결합한 화합물로, 발열층(G2)의 분산을 용이하게 하고 태양광 파장의 활용 영역을 최적화하기 위해 첨가되며, 티타늄, 크롬, 니켈, 구리 등 4주기의 전이금속 중 원적외선 영역에서의 복사율 및 복사에너지 효율이 좋아 채택되었다. 이러한 이산화망간은 산소 존재 하에서 약 1000℃로 소결시켜 제조되며, 입경이 작을수록 유도 가열 효과가 증대되므로 평균 입경이 10 ~ 100nm인 것이 사용되는 것이 바람직하고, 그 사용량은 반복 실험 결과 최적의 열전도 효율을 보였던 5 중량부인 것이 바람직하다.
그리고 실리카겔(Silica Gel)은 발열층(G2)의 발열 효과를 지속시키고 발열 포화 시간을 단축시키기 위해 첨가되며, 반복 실험 결과 3 중량부가 포함될 때 최적의 발열 효율을 보이는 것으로 확인되었다.
상기 발열층(G2)은 테트라클로로금(Ⅲ)산 수용액을 약 100℃에서 10분간 가열한 후에 소량의 구연산을 첨가하여 수용액 상태로 만든 다음, 이에 상기 배합 비율로 이산화망간 및 실리카겔을 혼합 및 분산시킨 후, 소정의 건조 과정을 거쳐 제조된다. 여기에서, 건조 과정에 대한 구체적인 내용은 기 공지된 기술 및 통상의 기술자의 일반 상식을 따르는 것으로 한다.
다음으로, 보호층(G3)은 보호막(G)의 기본 구성으로, 상기한 다공층(G1)과 발열층(G2)을 포함한 보호 부위 전체를 덮어서 보호한다. 이러한 보호층(G3)은 테트라에톡시실란 5 중량%와 메틸트리에톡시실란 5 중량%와 잔량의 물을 포함하는 실리카 결합수 100 중량부 대비, 포졸란 10 중량부, 계면활성제 3 중량부, 벤토나이트 1 중량부, 하이드록시에틸아크릴레이트 40 중량부 및 에틸렌디아민테트라아세테이트 3 중량부를 포함한다.
각 구성 별로, 실리카 결합수는 포졸란의 지오 폴리머 반응을 위해 첨가되며, 다량의 실리카(SiO)가 함유된 것이 좋다. 이러한 실리카 결합수는 결합수 전체 중량 대비, 테트라에톡시실란(TEOS) 5 중량%와 메틸트리에톡시실란(MTES) 5 중량%와 잔량의 물을 포함하는데, 테트라에톡시실란은 실리카 분자의 안정된 네트워크 구조를 형성하며, 메틸트리에톡시실란은 네트워크의 유연성을 증가시킨다. 테트라에톡시실란이 상기 조성비 미만으로 첨가되는 경우 보호층(G3)의 경도 저하가 발생하고, 상기 조성비를 초과하여 첨가되는 경우 실리카 전구체 함량이 높아져 건조 시의 크랙 발생 우려가 있다. 또한 메틸트리에톡시실란이 상기 조성비 미만으로 사용되는 경우 유연성이 저하되며, 상기 조성비를 초과하여 사용되는 경우 보호층(G3)의 경도가 저하된다. 보호층(G3)을 구성하는 이하의 조성물은 실리카 결합수 100 중량부를 기준으로 한다.
그리고 포졸란은 지오 폴리머 반응의 주요한 결합재로서, 화산재 등과 같은 천연 포졸란, 슬래그 미분말, 플라이 애쉬, 실리카 흄 등과 같은 인공 포졸란 중 어느 것이 선택되어도 무방하다. 이러한 포졸란은 10 중량부가 사용되는 것이 바람직하며, 너무 과도하지 않는다는 것을 전제할 때 상기 조성비를 초과하여도 무방하나, 상기 조성비 미만인 경우에는 강도 발현이 어렵다는 문제가 발생한다.
그리고 계면활성제는 작업성 개선을 위해 첨가되고, 벤토나이트는 탈락 방지를 위한 점탄성 조절제로서 첨가되어 요변제의 기능을 수행한다. 이러한 계면활성제와 벤토나이트는 공지된 기술 및 일반 상식을 참고하여 시판되는 제품을 상기 조성비로 첨가되면 족하다. 상기 조성비를 벗어나는 경우, 흐름성이 기준치에 과도하거나 또는 미달되게 된다.
그리고 하이드록시에틸아크릴레이트(Hydroxyethylacrylate)는 부착증진제로서 첨가되며, 특히 경화성이 뛰어나다는 장점이 있어 채용되었다. 반복 실험 결과, 바람직한 사용량은 40 중량부이며, 상기 조성비 미만으로 사용되는 경우 부착 증진 효과 발현이 미미하며, 상기 조성비를 초과하여 사용되는 경우 휘발도가 높아지고 독성이 강해진다.
그리고 에틸렌디아민테트라아세테이트(Ehtylenediaminetetracetate)는 흡착강화제로서 첨가되며, 보호막(G)의 초기 시공 시의 흡착력을 강화하여 결과적으로 부착력을 향상시킨다. 반복 실험 결과, 최적의 흡착 강화 효과를 발현하는 사용량은 3중량부로 확인되었다.
상기 보호층(G3)은 상기 구성들을 교반기에 투입하여 혼합 및 교반한 다음, 소정의 건조 및 경화 과정을 거쳐 제조된다.
상기 보호막(G)의 시공에 관한 실시예로, 시험용 블록에 다공층(G1), 발열층(G2) 및 보호층(G3) 순으로 구비한 다음, 태양광이 조사되는 환경 하에 1시간동안 방치하여 혼련 과정을 거치고, 경화시켜 보호막(G)을 형성하였다. 이 보호막(G)에 크로스-컷(cross-cut) 시험, 스크래칭 시험, 화염 분사를 통한 연소 시험, 물 분사를 통한 내부 침습도 시험을 수행한 결과, 박리율은 1% 미만이었으며, 파손율은 5% 미만이었고, 다공층(G1)의 연소가 발생하지 않았으며, 내부 침습이 검출되지 않았다.
또한 상술한 보호막 구성은 단말기(제1단말기(1) 및 제2단말기(2) 중 적어도 하나)와 전송서버(3)의 통신 신호를 송수신 하는 안테나에 구비되어, 하우징에 구비된 보호막 구성에 의해 발현되는 효과가 안테나에도 동일하게 발현될 수 있다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
제1단말기: 1
제1주파수 블록: 11
제2단말기: 2
제2주파수 블록: 21
전송서버: 3
제3주파수 블록: th
연속되는 주파수 블록: th1
연속되지 않는 주파수 블록: th2
다른 대역 주파수 블록: th3

Claims (4)

  1. 건물 내 광대역 무선통신 기술 및 시스템에 있어서,
    제1주파수 블록을 사용하여 통신하는 제1단말기;
    제2주파수 블록을 사용하여 통신하는 제2단말기; 및
    상기 제1 및 제2단말기와 통신하고, 상기 제1주파수 블록에서 적어도 일부의 주파수가 상기 제2주파수 블록에서 적어도 일부의 주파수와 중복되어 간섭이 발생하는 경우, 상기 제1주파수 블록과 묶음 사용 가능하도록 상기 제1단말기에 하나 이상의 제3주파수 블록을 할당하는 전송서버;
    를 포함하고,
    상기 전송서버는 하우징을 포함하고,
    상기 하우징은 외면에 소정 간격으로 구비되는 다공층, 상기 다공층 상부에 구비되는 발열층 및 상기 다공층, 발열층을 포함하여 외면 전체를 덮는 보호층을 포함하는 보호막을 포함하고,
    상기 다공층은 발포폴리스티렌 100 중량부 대비, 안티모니 트리옥사이드(Sb2O3) 5 중량부, 멜라민 폴리포스페이트 7 중량부 및 팽창 흑연 10 중량부를 포함하고,
    상기 발열층은 테트라클로로금(Ⅲ)산 100 중량부 대비, 이산화망간 5 중량부 및 실리카겔 3 중량부를 포함하고,
    상기 보호층은 테트라에톡시실란 5 중량%와 메틸트리에톡시실란 5 중량%와 잔량의 물을 포함하는 실리카 결합수 100 중량부 대비, 포졸란 10 중량부, 계면활성제 3 중량부, 벤토나이트 1 중량부, 하이드록시에틸아크릴레이트 40 중량부 및 에틸렌디아민테트라아세테이트 3 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물의 광대역 무선통신 주파수별 집성 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전송서버는, 상기 제1주파수 블록을 포함하는 주파수 대역에서 연속되는(contiguous) 주파수 블록, 상기 제1주파수 블록을 포함하는 주파수 대역에서 연속되지 않는(Non-contiguous) 주파수 블록 및 상기 제1주파수 블록을 포함하지 않는 하나 이상의 주파수 대역에 포함되는 다른 대역 주파수 블록 중 적어도 하나를 제3주파수 블록으로 지정하는 것을 특징으로 하는 건물의 광대역 무선통신 주파수별 집성 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1단말기는, 상기 제1단말기와 상기 전송서버 간의 통신 속도가 기 설정된 기준 속도 미만일 경우, 상기 제1주파수 블록을 대체하여 상기 제2주파수 블록 또는 상기 제3주파수 블록을 사용하여 상기 전송서버와 통신하는 것을 특징으로 하는 건물의 광대역 무선통신 주파수별 집성 시스템.
  4. 삭제
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KR20030068359A (ko) * 2002-02-14 2003-08-21 후지쯔 가부시끼가이샤 통신 장치, 통신 시스템 및 통신 주파수 설정 방법
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