• 전자공학회논문지SC
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• 제38권2호
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• pp.50-55
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• 2001

저 전력을 소모하는 새로운 방식의 논리회로를 설계하여 이의 성능실험을 위해 패리티체커를 구성하여 시뮬레이션 하였다. 기존의 저전력 소모용으로 설계된 논리회로(CPL, DPL, CCPL 등)들은 패스 트랜지스터를 통과하면서 약해진 신호를 풀 스윙 시키기 위해서 인버터를 사용하는데, 이 인버터가 전력소모의 주원인이 되고 있음이 본 논문에서 시뮬레이션 결과 밝혀졌다. 따라서 본 본문에서는 인버터를 사용하지 않고 신호를 풀스윙 시킬 수 있는 회로를 고안하였다. 기존의 CCPL게이트로 구성한 패리티체커에 비해 본 논문에서 제안한 게이트로 구성된 것이 33%의 전력을 적게 소모하는 것으로 시뮬레이션 결과 나타났다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권8B호
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• pp.1477-1486
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• 2000

본 논문에서는 조합 논리 회로의 면적과 전력 소모를 낮추기 위한 효율적인 커널 기반의 분할 알고리듬을 제안 한다. 제안한 알고리듬은 커널을 이용하여 회로를 분할함으로써 회로의 전력 소모를 줄이고 분할된 회로들의 중복 되는 게이트를 최소화시켜 면적 overhead를 감소시킨다. MCNC 표준 테스트 회로에 대한 실험을 통하여 제안된 알고리듬이 면적과 전력소모면에 있어서 기존의 precomputation 회로 구조에 바탕을 둔 알고리듬에 비해 전력 소모는 평균 43.6% 면적은 평균30.7% 향상된 결과를 보인다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권7호
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• pp.22-28
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• 2009

멀티프로세서가 임베디드 시스템에서 널리 쓰임에 따라 지원되는 전력 최소화 기법을 이용하여 태스크를 수행하기 위해 필요한 에너지의 소모량을 줄여야 할 필요성이 대두된다. 본 논문은 동적 전압 스케일링 및 전력 셧다운을 이용하여 에너지 소모를 최소화 하는 태스크 스케줄링 알고리즘을 멀티프로세서 환경을 위해 제안하였다. 제안된 알고리즘에서는 전력 셧다운시의 에너지 및 타이밍 오버헤드를 고려하여 반복적으로 태스크 할당 및 태스크 순서화를 수행한다. 제안된 반복적인 태스크 스케줄링을 통해 전체 에너지 소모를 줄이는 가장 좋은 해를 얻을 수 있었다. 전체 에너지 소모는 리니어 프로그래밍 모델 및 전력 셧다운의 임계 시간을 고려하여 계산되었다. 실제 어플리케이션으로부터 추출된 표준 태스크 그래프에 기반을 둔 실험 결과를 통해 하드웨어 자원 및 시간제한에 따른 에너지 소모 관계를 분석하였다. 실험 결과를 볼 때 제안된 알고리즘은 기존의 우선권 기반의 태스크 스케줄링에 대해서 의미 있는 성능 향상을 얻을 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.197-203
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• 2011

유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network)는 사람의 접근이 어려운 다양한 환경에 무선 센서들로 구성된 네트워크이다. 그러므로 센서 노드들은 스스로 라우팅 하는 네트워크로 구성되며, 전력(power) 교체가 어렵다는 특징을 가지고 있다. 따라서 전력 소모를 줄이는 다양한 연구가 이루어지고 있다. 일반적으로 클러스터를 이용한 계층적 구조의 라우팅 방식은 평면적 구조의 라우팅 방식에 비해 센서 노드들의 전력소모가 균등하며, 전력 소모가 적어 네트워크의 사용 주기가 길다. 본 논문은 초기 클러스터를 계속 유지하여 클러스터를 구성하는셋업 과정을 초기 한번만 함으로써 센서노드들의 에너지 소모를 줄이도록 하였으며, 다음 라운드의 헤더 선출은 클러스터내의 멤버 노드들 중 에너지가 가장 많은 노드를 선정함으로써 클러스터내의 모든 노드의 에너지 소모를 균등하게 하는 방법을 제안하였다. 이 방식은 클러스터의 모든 노드들의 에너지소모를 줄여 네트워크의 생명주기를 늘리며, 센서들의 에너지 소모를 균등하게 하여 에너지 홀(energy hole) 문제를 개선하고자 하였다. 본 제안방식의 타당성을 모의실험을 통해 확인하였다.

• 소프트웨어공학소사이어티 논문지
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• 제27권1호
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• pp.1-7
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• 2018

제한된 자원인 모바일 디바이스 배터리의 소모는 회로 설계자들이 회로를 분석 및 평가할 때 중요한 척도가 된다. 기존의 모바일 디바이스 배터리 소모 분석을 위해 여러 배터리 소모 모델 생성 연구가 수행되었으며, 배터리 소모 모델 생성 기법은 센서의 사용 유무, 런타임 모델 생성 여부, 검증 및 테스팅 목적으로의 모델 이용 여부 등에 따라 서로 다른 특징을 가진다. 본 연구에서는 모바일 디바이스회로 설계자들이 회로를 분석하는데 도움을 주기 위한 목적으로 지금까지 연구되어 온 배터리 소모 모델 분석 기법들에 대하여 비교 및 평가하고자 한다. 평가 결과를 기반으로 향후 모바일 디바이스 배터리 소모 분석 연구의 발전 방향을 제안한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권2호
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• pp.60-75
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• 2006

MPEG-21 멀티미디어 프레임워크는 다양한 종류의 네트워크와 장치들이 멀티미디어 자원을 보다 효율적으로 전달하고 사용할 수 있도록 지원하는 것을 목표로 하고 있다. MPEG-21의 주요한 목표 중 하나는 서로 다른 기종의 단말기기에서 동일한 가독성을 보여주는 멀티미디어 스트리밍(streaming)을 지원하기 위해서 디지털 아이템 적응(digital item adaptation, DIA)을 통한 광범위한 멀티미디어 접근성, 다시 말해서 UMA (universal multimedia access)를 구현하는 것이다. 본 논문에서는 MPEG-21 디지털 아이템 적응을 이용하여 단말기기의 전력 소모를 절감할 수 있는 방법을 최초로 소개한다. MPEG-21 멀티미디어 프레임워크는 처음부터 단말기기의 전력 소모 절감을 목적으로 설계된 것이 아니기 때문에, 단말기기.의 전력 소모에 관련된 상세한 정보를 제공할 수는 없지만 몇 가지 제한된 정보는 현 시점에서도 이용가능하다. 따라서 본 논문에서는 이러한 정보를 이용하여 MPEG-21 디지털 아이템 적응 표준을 따르는 여러 가지 전력 소모 절감 기법들을 제시하고, 각각의 전력 소모 절감 기법들 사이의 상호 의존 관계를 밝히고자 한다. 본 논문에서 소개한 전력 소모 절감 기법들을 단말기기에 적용하면 멀티미디어 서비스의 품질을 거의 손상시키지 않으면서 휴대용 멀티미디어 기기의 소비 전력을 최대 $66\%$까지 줄일 수 있다.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권9호
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• pp.54-65
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• 1999

집적도 및 동작속도의 증가에 따라 설계과정에서 전력소모를 예측하는 것이 TTM(time to market)의 감소를 위해 중요한 문제로 대두되고 있다. 본 논문에서는 CMOS 게이트의 최대소모전력을 예측할 수 있는 예측모델을 제안하였다. 이 모델은 최대소모전력에 대한 계산모델이며, CMOS 게이트를 구성하는 MOSFET 및 게이트의 동작특성, 그리고 게이트의 입력신호 특성을 포함하여 형성하였다. 모델의 설정 절차로는, 먼저 CMOS 인버터에 대한 최대소모전력 예측모델을 형성하고, 다입력 CMOS 게이트를 CMOS 인버터로 변환하는 모델을 제안하여, 변환모델로 변환된 결과를 인버터의 최대소모전력 예측모델에 적용하는 방법을 택함으로서 일반적인 CMOS 게이트에 적용할 수 있도록 하였다. 제안된 모델을 $0.6{\mu}m$ 설계규칙으로 설계한 회로의 HSPICE 시뮬레이션 결과와 비교한 결과, 게이트 변환모델은 SPICE와 5%이내의 상대오차율을 보였으며, 최대소모전력 예측모델은 10% 이내의 상대오차율을 보여 충분히 정확한 모델임을 입증하였다. 또한 제안된 모델에 의한 계산시간이 SPICE 시뮬레이션보다 30배 이상의 계산속도를 보여, 전력예측을 위해 본 논문에서 제안한 모델이 매우 효과적임을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.2347-2356
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• 2017

라즈베리 파이는 사물 인터넷 애플리케이션 개발을 위한 범용 하드웨어 플랫폼으로 널리 사용되고 있다. 사물 인터넷에 연결된 각종 기기들이 수행하는 기본적인 작업은 다양한 센서를 이용하여 주변 환경 정보 혹은 기기의 상태 정보를 획득하고 이를 게이트웨이 혹은 원격 서버로 전송하는 것이다. 이를 위해 사물 인터넷 응용 프로토콜인 MQTT가 많이 사용되고 있다. 사물 인터넷 기기는 보통 배터리 파워로 동작하는 경우가 많고 배터리 교체 없이 장시간 동작할 수 있어야 한다. 따라서 센서 데이터 획득 및 전송 작업을 처리하는 데 있어서 에너지 효율성이 매우 중요한 문제 중 하나이다. 에너지 효율적인 사물 인터넷 애플리케이션을 만들기 위해서는 해당 애플리케이션의 전력 소모 특성에 대한 정보가 필수적이다. 하지만 사물 인터넷 기기에서 사물 인터넷 통신 시 전력 소모를 분석하는 연구는 많이 이루어지지 않았다. 본 논문에서는 사물 인터넷 하드웨어 플랫폼으로 널리 사용되는 라즈베리 파이에서 MQTT를 이용하여 데이터를 송수신하는 다양한 상황의 전력 소모를 측정하고 분석한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권2B호
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• pp.215-224
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• 2010

컨테이너 보안장치(CSD)는 컨테이너의 도어를 통한 침입을 감시하는 장치이며, IEEE 802.15.4의 비컨 모드에서 RFD로 동작한다. 그러나 비컨 모드에서는 CSD 리더가 없어도 주기적으로 리더의 신호를 탐지하게 되므로 배터리 소모가 크다. CSD는 목적지에 도착할 때까지 이상없이 동작해야 하므로 배터리 소모를 줄이고, 위험 발생 시 CSD 리더에게 능동적으로 메시지를 전달해야 한다. 본 논문에서는 미국 DHS의 CSD 규격에 부합하는 저전력 CSD를 제안한다. 제안하는 CSD는 전력 소모를 최소화한 하드웨어 디자인과 저전력 동작기법인 불침번 기법, 저전력 센싱 기능을 통해 배터리 소모를 줄인다. 또한 위험 상황 발생 시 리더에게 능동적으로 경고 메시지를 전달한다. 성능 평가 결과 제안한 CSD는 불침번 기법을 통해 배터리 소모를 70% 이상 줄이고, 저전력 센싱 기능을 통해 불필요한 센싱을 80% 이상 감소시키며, 직접적인 통신 거리 밖에 있는 리더에게 94%가 넘는 확률로 메시지를 전달할 수 있음을 보였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제47권1호
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• pp.30-40
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• 2010

IPTV 셋톱박스에서 가장 많이 사용하는 저장장치인 하드디스크는 가격에 비해 저장용량이 크고 입출력 속도가 빠르지만 스핀들 모터의 기계적 동작으로 인해 전력 소모가 많다는 단점이 있다. 셋톱박스에서 스트리밍 데이터를 재생하기 위하여 하드디스크의 스핀들 모터는 최대 전력을 사용하는 활성모드를 계속 유지해야 한다. 본 논문에서는 스트리밍 데이터 재생 시 전력 소모를 감소시키는 오프셋-버퍼링(Offset-Buffering)과 다중모드 스핀-다운(Multi Mode Spin-Down) 기법을 제안한다. 오프셋-버퍼링은 사용자의 시청 패턴을 분석하고 분석된 결과를 통해 버퍼링을 하므로 스핀들 모터의 모드를 대기모드로 길게 유지할 수 있다. 또한 오프셋 버퍼의 크기에 따라 다양한 모드로 스핀-다운을 하여 전력 소모를 줄일 수 있다. 실험 결과 본 논문에서 제안한 오프셋-버퍼링과 다중모드 스핀-다운은 기존의 풀-버퍼링(Full-Buffering)보다 28.3% 전력 소모량을 감소시켰으며, 스핀-업 횟수를 12.5% 줄였다.