냄새 기반 분자통신 채널 모델링 및 실험 검증

초록

본 논문은 냄새 분자를 이용한 분자통신(OMC) 시스템의 채널을 유한·무한 환경으로 구분하여 수학적 모델을 제시하고, 맞춤형 실험 플랫폼을 구축해 이론식의 정확성을 검증한다. 유한 채널에서는 벽면 반사와 난류 확산을 고려한 해석식을, 무한 채널에서는 기존의 가우시안 퍼프 모델을 확장하였다. 실험 결과는 두 모델이 실제 농도·전압 응답을 95 % 이상 상관시켜 줌을 보여, 향후 OMC 설계와 성능 예측에 신뢰할 수 있는 기반을 제공한다.

상세 분석

이 연구는 OMC 시스템의 핵심인 전파 채널을 물리‑수학적으로 정밀하게 규정함으로써 기존 문헌의 공백을 메운다. 먼저 송신기를 순간점원(δ‑함수)으로 모델링하고, 대기 중 전파를 3차원 대류‑확산 방정식으로 기술한다. 무한 매체에서는 수평으로 무한하고 수직으로 반사면(z = ‑h)을 가정해, 기존 연구