• 전력전자학회논문지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.188-196
• /
• 2009

슈퍼커패시터는 전력밀도가 높고 사이클 수명이 길며 깨끗한 특성으로 인해 신재생에너지원의 동특성 보상 및 배터리의 동작시간이나 수명연장을 목적으로 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 개선된 슈퍼커패시터의 동특성 모델을 전기화학적 임피던스 분광법(Electrochemical Impedance Spectroscopy)을 이용하여 개발한다. 개발된 모델은 슈퍼커패시터의 정확한 동적 행동을 예측하거나 특정 충전상태(State-Of-Charge)에서의 정확한 정전용량 값을 계산하는데 사용될 수 있다. 주파수영역에서 개발된 모델은 Matlab/Simulink 시뮬레이션을 위하여 시간영역으로 등가 변환된다. 시뮬레이션 결과는 실험 결과와 일치하였으며, 이를 통해 개발된 모델의 유용함과 정확성을 증명하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제40권4호
• /
• pp.35-44
• /
• 2020

Currently, various policies regarding ecofriendly vehicles are being proposed to reduce carbon emissions. In this study, the required areas for charging electric vehicle (EV) batteries using electricity produced by photovoltaic (PV) power plants were estimated. First, approximately 2.4 million battery EVs, which represented 10% of the total number of vehicles, consume approximately 404 GWh. Second, the power required for charging batteries is approximately 0.3 GW, and the site area of the PV power plant is 4.62 ㎢, which accounts for 0.005% of the national territory. Third, from the available sites of buildings based on the region, Jeju alone consumes approximately 0.2%, while the rest of the region requires approximately 0.1%. Fourth, Seoul, which has the smallest available area of mountains and farmlands, utilizes 0.34% of the site for PV power plants, while the other parts of the region use less than 0.1%. The results of this study confirmed that the area of the PV power plant site for producing battery-charging power generated through the supply of EVs is very small. Therefore, it is desirable to analyze and implement more specific plans, such as efficient land use, forest damage minimization, and safe maintenance, to expand renewable energy, including PV power.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.71-73
• /
• 2007

본 논문에서는 새로운 연료전지용 3상 전류형 능동 클램프 DC-DC 컨버터를 제안한다. 전류형 컨버터 구조에 능동 클램프 회로를 채용하여 과도기에 발생하는 서지전압을 저감하였고 모든 스위치에서 영전압 스위칭을 하며, 그 장점으로 : 연속적인 입력전류, 전압 오버슈트 제거, 영전압 턴 온 스위칭, 고주파 변압기 1차/2차 측에 부가적인 스너버 회로의 필요성 제거, 소프트 스위칭에 의한 저속 다이오드 적용 등이 있다. 더구나 대용량 발전 시스템에 적합하도록 전류형 컨버터 구조와 3상 전력변환 회로를 결합하였다. 3상 전력변환 적용의 장점은 : 입력전류 및 출력전압 주파수의 3배 증가, 스위치에 흐르는 RMS 전류 저감, 필터소자 용량 및 부피 감소, 고주파 변압기 이용률 증가, 전력회로의 단순화에 따른 전체 사이즈 축소 및 신뢰성 향상 등이 있다. 제안하는 3상 전류형 능동 클램프 DC-DC 컨버터는 이러한 장점들 때문에 발전용 연료전지 시스템의 승압형 DC-DC 컨버터에 적합하며 대용량 태양전지 발전 시스템 및 배터리 충전기 등에도 적용할 수 있다. 새로운 3상 DC-DC 컨버터와 함께 3상 PWM 알고리즘을 제안하며, 시뮬레이션과 프로토타입 제작, 실험을 통하여 그 성능을 평가, 확인한다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제19권7호
• /
• pp.1561-1567
• /
• 2015

모바일 애드혹 네트워크의 노드는 일반적으로 에너지의 용량이 제한된 배터리를 사용한다. 경로의 안정성을 유지하기 위해 균형 잡힌 에너지 소비가 중요하다. 본 논문에서는 애드혹 네트워크에서 데이터 전송 경로의 안정성을 향상시키는 것을 목표로 한다. 이를 위해 데이터를 전송할 수 있는 최단 전송 경로 중에서 노드 에너지 잔량의 최소값이 가장 큰 경로를 선택하는 새로운 라우팅 프로토콜을 제안한다. 에너지 잔량의 최소값이 가장 큰 경로는 다른 경로보다 상대적으로 긴 수명을 갖게 되어 데이터 전송에 안정성을 향상 시킬 수 있다. NS-3 시뮬레이터를 사용하여 제안하는 라우팅 프로토콜이 AODV와 EA-AODV보다 수명이 긴 안정적인 경로를 제공하는 것을 확인한다.

• 디지털융복합연구
• /
• 제17권9호
• /
• pp.161-171
• /
• 2019

무선 전자 장치 상에서 전자 정부의 행정 처리는 안전하지 않으므로 메시지들이 공격에 취약하다. 따라서 무선인터넷을 지원하는 장치는 유선 네트워크와 동일한 수준의 보안과 프라이버시가 보장되어야 한다. 유선 환경에서 사용되는 전자 정부의 국가 공개키 기반 구조(NPKI)는 컴퓨팅 성능, 메모리 용량 및 제한된 배터리 전력의 한계로 인해 모바일 전자 정부를 위한 무선 환경에 적합하지 않다. 이를 위해서는 유선 NPKI와 동일한 보안 수준을 제공하는 개발도상국을 위한 모바일 국가 공개키 기반구조(mPKI)의 개발이 필요하다. 무선 환경에서의 mNPKI 요구사항은 짧은 시간 한계를 갖는 인증서를 기반으로 한다. 분석 결과 mNPKI는 무선 인터넷에 적합하고 유선 NPKI와 동일한 보안과 프라이버시를 제공함을 확인하였다.

• 한국분무공학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.155-160
• /
• 2022

Recently, major developed countries have strengthened automobile fuel efficiency regulations and carbon dioxide emission allowance standards to curb climate change caused by global warming worldwide. Accordingly, research and manufacturing on electric vehicles that do not emit pollutants during actual driving on the road are being conducted. Several automobile companies are producing and testing electric vehicles to commercialize them, but it takes a lot of manpower and time to test and evaluate mass-produced electric vehicles with driving mileage of more than 300km on a per-charge. Therefore, in order to reduce this, a simulation model was developed in this study. This study used vehicle information and MCT speed profile of small electric vehicle as basic data. It was developed by applying Simulink, which models the system in a block diagram method using MATLAB software. Based on the vehicle dynamics, the simulation model consisted of major components of electric vehicles such as motor, battery, wheel/tire, brake, and acceleration. Through the development model, the amount of change in battery SOC and the mileage during driving were calculated. For verification, battery SOC data and vehicle speed data were compared and analyzed using CAN communication during the chassis dynamometer test. In addition, the reliability of the simulation model was confirmed through an analysis of the correlation between the result data and the data acquired through CAN communication.

• 멤브레인
• /
• 제33권1호
• /
• pp.13-22
• /
• 2023

리튬 금속 기반 전극의 높은 용량에도 불구하고, 제어가 어려운 덴드라이트 성장은 낮은 쿨롱 효율, 안전 문제를 야기해, 리튬금속 배터리의 상용화를 제한한다. 본 연구에서는 압전 복합체인 BaTiO₃/PVDF (BTO@PVDF) 기반 보호층을 리튬금속에 코팅, 덴드라이트에 의한 부피팽창으로 발생한 변형을 분극을 이용하여, 리튬 금속 전극의 안정성 및 성능을 향상하고자 한다. 이를 통해, 균일한 리튬이온의 증착이 가능해졌으며, BTO@PVDF 전극은 100 사이클 동안 약 98.1% 이상의 쿨롱 효율을 나타내었다. 또한, CV를 통해 향상된 리튬이온의 확산계수(D_Li+) 증가를 보였으며, 본 연구에서 제시된 전략은 리튬 금속 전극의 성능 향상에 새로운 길을 나타내준다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
• /
• pp.144-146
• /
• 2022

차량 환경에서 발생하는 계산 집약적인 태스크가 증가하면서 모바일 엣지 컴퓨팅(MEC, Mobile Edge Computing)의 필요성이 높아지고 있다. 하지만 지상에 존재하는 MEC 서버는 출퇴근 시간과 같이 태스크가 일시적으로 급증하는 상황에 유동적으로 대처할 수 없으며, 이러한 상황을 대비하기 위해 지상 MEC 서버를 추가로 설치하는 것은 자원의 낭비를 불러온다. 최근 이 문제를 해결하기 위해 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)기반 MEC 서버를 추가로 사용해 엣지 서비스를 제공하는 연구가 진행되고 있다. 그러나 UAV MEC 서버는 지상 MEC 서버와 달리 한정적인 배터리 용량으로 인해 서버 간 로드밸런싱을 통해 에너지 사용량을 최소화 하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 UAV MEC 서버의 에너지 사용량을 고려한 마이그레이션 기법을 제안한다. 또한 GRU(Gated Recurrent Unit) 모델을 활용한 트래픽 예측을 바탕으로 한 마이그레이션을 통해 지연시간을 최소화할 수 있도록 한다. 제안 시스템의 성능을 평가하기 위해 MEC의 마이그레이션 시점을 결정하는 기준점와 차량의 밀도에 따라 실험을 진행하고, 서버의 로드 편차, UAV MEC 서버의 에너지 사용량 그리고 평균 지연 시간 측면에서 성능을 분석한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2008년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.1031-1034
• /
• 2008

최근 원하는 정보를 수집하기 위한 무선 센서 네트워크(WSN) 사용이 증가하고 있으며, 이때 여러개의 작은 센서들이 배터리의 용량에 한정되어 있기 때문에 가장 우선적으로 고려해야 할 부분은 에너지 효율성이다. Directed Diffusion(DD)은 데이터 중심 기반 라우팅 알고리즘으로 싱크는 모든 센서 노드에게 인터레스트(Interest)를 전송(Flooding)하면 Interest를 받은 노드들은 경사(Gradient)를 만들어서 그 경로들 중 최적화 경로를 강화(Reinforce)한다. 이 경로는 센서 네트워크 전체적으로 볼 때는 에너지를 최소화 하지만, 매 Flooding시 에너지 고갈과 시간 낭비의 문제점이 나타난다. 본 논문에서는 DD의 문제점을 개선하여 싱크가 Interest를 Flooding할 때 마다 여러 번의 Flooding으로 노드의 에너지 고갈과 시간 낭비가 심각해지는 것을 방지하기 위해 중간노드가 Interest를 기억하도록 Middle-Interest Node(MIN)를 두어 데이터를 전달하는 새로운 기법을 제안한다. 본 기법의 성능은 DD와 제안기법인 MIN에 대한 수학적 분석에 기반 하여 측정하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제60권1호
• /
• pp.86-92
• /
• 2022

최근 COVID-19 팬데믹 등 다양한 이유로 인해 바이오 헬스케어 시장이 전세계적으로 활성화되고 있다. 그 중, 생체정보 측정 및 분석 기술은 앞으로의 기술적 혁신성과 사회경제적 파급효과를 불러일으킬 것으로 예측된다. 기존의 시스템은 생체 신호를 받아 신호 처리를 하는 과정에서 신호 송×수신부, 운영체제, 센서, 그리고 인터페이스를 구동하기 위한 대용량 배터리를 필수적으로 요구한다. 하지만, 배터리 용량의 한계가 인해 시×공간적인 기기 사용의 제한을 야기하며, 이는 사용자의 헬스케어 모니터링에 필요한 데이터의 단절에 대한 원인으로 작용할 수 있으므로 헬스케어 디바이스의 큰 걸림돌 중의 하나이다. 본 연구에서는 생체정보 측정 장치에 접촉대전 효과(Triboelectric effects)와 전자기유도 효과(Electro-magnetic effects)를 융합하여, 외부 전원을 요구하지 않는 독립 구동이 가능한 시스템을 구성하여 시×공간적으로 사용 제한이 없는 소형 생체정보 측정 모듈을 설계 및 검증했다. 특히, 다양한 헬스케어 모니터링 중 족압 계측을 통해 사용자의 보행 습관 등을 파악할 수 있는 무선 족압 계측 모니터링 시스템을 검증했다. 보행 시 발생하는 접촉×분리 움직임에서 접촉대전 효과를 이용한 효과적인 압력 센서와 압력에 따른 전기적 출력신호를 통해 족압 센서를 만들고, 축전기를 이용한 신호처리 회로를 통해 이의 동적 거동을 계측할 수 있다. 또한, 출력된 전기신호의 무선 송×수신용 전원으로 사용하기 위해 전자기 유도 효과를 이용하여 보행 시 생기는 생체역학적 에너지를 전기에너지로 수확했다. 따라서, 이번 연구는 사용자가 제한적인 배터리 용량 때문에 생기는 충전에 대한 불편함을 줄일 수 있고, 뿐만 아니라 데이터 단절에 대한 문제점을 극복할 수 있는 방법으로서 큰 잠재력을 보여줌을 시사한다.