• Title/Summary/Keyword: 광에너지 전송로

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Analysis of optical energy delivery through multi-core optical fibers (멀티코어 광섬유를 이용한 광에너지 전송에 관한 분석 연구)

  • Kim, Sung-Man
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.7 no.5
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    • pp.1079-1085
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    • 2012
  • Many researchers worldwide have been making a lot of effort to find sustainable clean energy source to replace the current fossil fuels. However, solar energy is considered as the ultimate energy solution to supply the world total power consumption. Light can be used for lighting, heating, wired and wireless communications, etc. Moreover, even light-driven motors which can directly convert optical energy into kinetic energy are studied recently. In this paper, we analyze optical energy delivery through multi-core optical fibers. Our estimation shows that an optical power of 2 kW can be transmitted through a multi-core fiber and an optical power of >10 MW can be transmitted through a bundle of optical fibers with a diameter of several centimeters. It seems competitive compared with the electric power delivery through a copper cable.

Development of Remote Monitoring and Control Device of 50KW Photovoltaic System Using Wireless Network (유무선네트워크를 이용한 50KW급 태양광발전의 원격감시제어시스템 구축)

  • Park, Jae-Bum;Kim, Byung-Mok;Son, Bang-Won;Rho, Dae-Seok
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.3-6
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    • 2011
  • 본 논문에서는 배전지능화시스템과의 정보연계, 미래 지능형전력망 운용 및 태양광, 풍력, 연료전지 등과 같은 신에너지전원의 단지를 효율적으로 유지, 관리하기 위하여, 유 무선 네트워크를 이용하여 원격 감시제어장치를 제작하였다. 이 장치는 한기대 캠퍼스 내에 설치되어 있는 50KW급 태양광전원을 대상으로 1km 정도 떨어져 있는 그린에너지연구실에서 유무선 네트워크를 이용하여 실시간으로 출력되는 전압, 전류데이터를 무선네트워크로 장거리 전송하여, HMI 프로그램인 AutoBase로 실시간 모니터링 하도록 제작하였다. 앞으로 본 논문에서 제안한 원거리 감시제어 장치를 이용하여 원거리에 위치한 대규모 태양광발전단지의 데이터를 무선네트워크 기술로 전송받아 보구슈지를 수행할 수 있는 기반을 마련하였다.

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Packet Error Rates of An All-Optical Packet Switching Node in Slotted Ring Networks Depending Upon Input Optical Pulse Shapes (슬러티드 링 통신망에서 입력 광 펄스 형태에 따른 완전 광 패킷 교환 노드의 패킷 오율)

  • 오정배;신종덕;김부균
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.26 no.5B
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    • pp.529-536
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    • 2001
  • 광섬유 지연선로 정합 여파기를 광 패킷 어드레스 처리기로 사용한 완전 광 패킷 교환 노드들로 구성된 슬러티드 링 통신망에서 가우시언, 2차 초가우시언, 그리고 RZ 구형파 형태의 입력 광 펄스에 대한 노드의 패킷 오율 변화에 관하여 고찰하였다. 전송속도의 증가에 따라 모든 입력 펄스 형태에 대해 패킷오율이 증가하였고, 산탄 잡음의 영향이 크게 나타났다. 패킷 오율 $10^{-9}$에서 전송속도가 같은 경우에는 가우시언 펄스, 2차 초가우시언 펄스, RZ 구형파 순으로 첨두 파워가 증가한 반면, 펄스 에너지는 모든 펄스 형태에서 거의 같게 나타났다. 넓은 펄스폭을 갖는 가우시언 펄스는 대역폭 감소로 인해 잡음 전력이 감소하는 효과보다, ISI로 인한 각 어드레스 코드의 상관 출력레벨 변동으로 발생하는 파워 패널티 효과가 더 크게 나타났다. 따라서, ISI에 의한 영향을 최소화하기 위해서는 가우시언 펄스의 rms 폭을 1/(4B)이하로 유지해야 함을 알 수 있었다.

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Design of optical transmitter system for high-speed wireless optical communication (초고속 무선 광통신을 위한 송신광학계의 설계)

  • 권영훈;임천석
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.15 no.2
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    • pp.158-170
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    • 2004
  • Wireless optical communication is expected for high-speed optical communication in the areas of saturated optical fiber communication and low population density. In this paper, we present an optical transmitter system for wireless optical communication with new design concepts different from the usual optical imaging system. The specifications are the following: the source is a laser diode(LD) of wavelength 830 nm in which the divergent angle from the tangential plane differs from that from the sagittal plane. Here, the requested transmission distances are very long range such as 500 m to 1500 m and beam diameter is 3 m at the receiver with symmetrical energy distribution. For the evaluation characteristics of this kind of non-imaging system, two optical quantities, the relative illumination distribution and energy transfer efficiency, are numerically calculated through lots of ray tracing.

Indoor Wireless Optical Communication Using a Lighting LED and a Solar Cell (조명용 LED와 솔라 셀을 이용한 실내 무선광 통신)

  • Lee, Seong-Ho
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.21 no.3
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    • pp.285-291
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    • 2010
  • In this paper, we demonstrate that indoor wireless optical communication is possible with an LED and a solar cell. A lighting LED is used for lighting and signal transmission. A solar cell is used for collecting light energy and signal detection. This scheme is very useful because transmission is possible without any additional communication systems. In experiments, wireless optical communication was carried out at a data rate of 9.6 kbps using a lighting LED and a solar cell.

A Numerical Analysis for Optimum Design of Multi-Stage Amplifier System of High Power Dye Laser (고출력 색소 레이저의 다단 증폭 시스템의 최적설계에 관한 수치해석)

  • 고도경
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.4 no.3
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    • pp.281-288
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    • 1993
  • We have investigated the output characteristics and optimal conditions of a multi-stage amplifier system of Rhodamine 6G dye laser. The parameters in this simulation work were the beam diameter of the dye laser oscillator, the size of dye cell, the dye concentration, the number of stages in the amplifier system, and the pumping energy ratio of each amplifier at given pump energy. As a result, the output energy 10 mJ and the conversion efficiency of 40% in the two stage amplifier system were obtained with the pumping energy of 25mJ and the oscillator energy of 0.01 mJ.

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A study on the short-range underwater communication using visible LEDs (근거리 수중통신을 위한 가시광 LED 적용에 관한 연구)

  • Sohn, Kyung-Rak
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.37 no.4
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    • pp.425-430
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    • 2013
  • Robust and high speed underwater communication is severely limited when compared to communications in terrestial. In free space, RF communication operates over long distances at high data rates. However, the obstacle in seawater is the severe attenuation due to the conducting nature. Acoustic modems are capable of long range communication up to several tens of kilometers, but it has low data-rate, high power consumption and low propagation speed. An alternative means of underwater communication is based on optics, wherein high data rates are possible. In this paper, the characteristics of underwater channel in the range of visible wavelength is investigated. And the possibility of optical wireless communication in underwater is also described. The LED-based transceiver and CMOS sensor module are integrated in the system, and the performance of image transmission was demonstrated.

해양 환경 적응형 스마트 항로표지 에너지 수집 및 전원 시스템 구성 방안 연구

  • 김영한;안현석;윤창석;조성윤;성주형;김양섭;권기원
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2022.11a
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    • pp.219-220
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    • 2022
  • 최근 항로표지는 기본 업무를 위한 등명기의 구동과 해상 환경 정보 수집 및 데이터 전송 기능들의 확장을 통해 다양한 임무를 수행하기 위한 스마트 장비로써 진화하고 있다. 그래서 항로표지를 운영하기 위한 전력량의 요구가 높아지고 있고, 동작 구동 시간을 확보하기 위해 다양한 해상 에너지원을 통해 발전하는 시스템을 고려하고 있다. 하지만 전원 공급 및 교체가 쉽지 않은 해상 환경에서 태양광, 파력 등의 한정적인 에너지원의 활용은 지속적인 스마트 항로표지의 동작에 한계가 존재한다. 그래서 해양 환경 상황에서도 한정된 에너지원을 활용하여 에너지 수집을 하고 이를 활용하여 다양한 환경 센싱, 정보 연산, 데이터 처리, 무선 정보 전송 등의 시스템에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 방안이 필요하다. 본 논문에서는 해상 환경 적응 에너지 수집, 백업 전력운영, 항로표지 출력 에너지 재사용, 분산 전력관리 등을 포함한 차세대 스마트 항로표지 전원 시스템 구성 방안에 대해서 제안한다.

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Study on SCR Type High Speed DC Circuit Breaker Using Bus Voltage (모선 전압을 이용한 SCR Type 고속 DC 차단기 연구)

  • Ju, Hong-Ju;Kim, Soo-Yeon;Kang, Seong-Yong;Kim, Kuk-Hyeon;Park, Seong-Mi;Park, Sung-Jun
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.07a
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    • pp.325-326
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    • 2017
  • 태양광 발전의 DC 전압 출력 및 케이블을 이용한 해상풍력 발전과 같은 신재생 에너지 이용이 증대되고 있다. 또한, 에너지의 전력전송 대용량화에 따른 기존의 AC 전력전송 방식을 개선한 DC 전력전송에 대한 연구가 활발히 연구되고 있다. DC 전력전송은 송전선로의 원거리화 및 절연내력의 저감과 같은 장점이 있으나, 전류 차단 시 큰 아크로 인하여 고속차단기 구성이 매우 어렵다는 단점이 있다. 최근에는 DC 전력전송에 있어서 큰 과제인 고속차단을 위해 전자식 차단기에 대한 연구가 이루어지고 있다. 이러한 전자식 차단기를 구성할 경우 차단기 투입 시 큰 돌입전류와 입출력 절연저항이 기존 차단기보다 낮아지는 단점으로 인해 매우 큰 아크가 발생한다. 본 논문에서는 고 전압 대 전류에 적합하고 피크성 전압/전류에 강인한 소자인 SCR을 이용한 전자식 DC 차단기 연구를 진행하였다.

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A Study on Development of Independent Low Power IoT Sensor Module for Zero Energy Buildings (제로 에너지 건축물을 위한 자립형 저전력 IoT 센서 모듈 개발에 대한 연구)

  • Kang, Ja-Yoon;Cho, Young-Chan;Kim, Hee-Jun
    • The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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    • v.12 no.3
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    • pp.273-281
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    • 2019
  • The energy consumed by buildings among the total national energy consumption is more than 10% of the total. For this reason, Korea has adopted the zero energy building policy since 2025, and research on the energy saving technology of buildings has been demanded. Analysis of buildings' energy consumption patterns shows that lighting, heating and cooling energy account for more than 60% of total energy consumption, which is directly related to solar power acquisition and window opening and closing operation. In this paper, we have developed a low - power IoT sensor module for window system to transfer acquired information to building energy management system. This module transmits the external environment and window opening / closing status information to the building energy management system in real time, and constructs the network to actively take energy saving measures. The power used in the module is designed as an independent power source using solar power among the harvest energy. The topology of the power supply is a Buck converter, which is charged at 4V to the lithium ion battery through MPPT control, and the efficiency is about 85.87%. Communication is configured to be able to transmit in real time by applying WiFi. In order to reduce the power consumption of the module, we analyzed the hardware and software aspects and implemented a low power IoT sensor module.