• 제목/요약/키워드: 에너지소모량

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Effect of Carbon Nano Tube for the Methane hydrate formation (메탄 하이드레이트 생성을 위한 탄소나노튜브의 영향)

  • Park, Sung-Seek;Seo, Hyang-Min;Kim, Nam-Jin
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.699-702
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    • 2009
  • 가스하이드레이트(Gas Hydrate)는 특정한 온도와 압력조건하에서 물분자로 이루어진 공동 내로 메탄, 에탄, 프로판 등의 가스가 들어가 물분자와 상호 물리적 결합으로 형성된 외관상 얼음과 비슷한 고체 포유물로 자연상태에 존재하는 하이드레이트의 주 성분이 메탄(Methane)인 경우가 대부분인 까닭에 메탄 하이드레이트라고도 불린다. 표준상태에서 $1m^3$의 메탄하이드레이트는 $172m^3$의 메탄가스와 $0.8m^3$의 물로 분해된다. 그러나 메탄 하이드레이트를 인공적으로 만들경우 물과 가스의 반응율이 낮아 하이드레이트 생성시간이 상당히 길고 가스 용해율도 낮다. 따라서 하이드레이트를 빨리 만들며 가스충진율도 증가시킬 수 있는 방법으로 가스 흡착성이 있는 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube)를 기계적 분산방법인 초음파 분산(Dispersion)과 화학적 개질에 의한 분산방법인 산화처리분산을 사용하여 탄소나노튜브와 산화탄화나노튜브를 순수한물에 분산하여 나노유체를 만들고, 나노유체와 메탄가스를 반응시켜 메탄하이드레이트를 생성시키는 실험을 수행하였다. 나노유체와 순수한물의 상평형(Phase Equilibrium)은 비슷하였으며, 탄소나노튜브를 0.0005Vol%를 분산한 나노유체와 순수한물의 메탄가스 소모량의 비교한결과 나노유체의 가스소모량의 순수한물보다 ${\Delta}T_{sub}$=0.5K에서는 2배 ${\Delta}T_{sub}$=9.7K에서는 1.6배 증가하였다. 또한 산화나노유체와 나노유체의 메탄 가스소모량은 산화나노유체가 0.01 ~ 0.02mol정도 높았으나 그 효과가 미미하였고, 교반기를 사용하여 RPM300으로 교반시켰을 경우 역시 메탄 가스소모량은 큰 차이가 없었으나 산화나노유체의 경우 메탄 가스소모량이 나노유체보다 급격히 증가함을 확인하였다.

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Thermodynamic and Spectroscopic Analysis of Gas Hydrate-Based $CO_2$ Separation Process (가스 하이드레이트 기반 $CO_2$ 분리 공정의 열역학적 및 분광학적 해석)

  • Park, Sungmin;Lee, Seungmin;Lee, Youngjun;Kim, Yunju;Seo, Yongwon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.146.1-146.1
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    • 2011
  • 석탄가스화복합발전(IGCC)공정에서 가스화기를 거쳐 생성된 합성가스로부터 $CO_2$를 효과적으로 분리/회수하기 위해 가스 고형화법을 제안하였다. 가스 하이드레이트 형성과정에서의 반응특성을 살펴보기 위하여 반응시간에 따른 가스소모량과 기상의 $CO_2$ 조성 변화를 측정하였다. 순수계와 촉진제 첨가계 (TBAB (10, 40 wt%), TBAF (10, 34 wt%), THF (4, 19 wt%))에 대하여 하이드레이트 생성 후의 기상과 하이드레이트상의 $CO_2$ 조성을 측정하였으며, 그 결과 하이드레이트 형성법에 의해 고농도의 $CO_2$가 하이드레이트상에 포집되는 것을 확인하였다. 가스 소모량 측정실험에서는 THF 19.1 wt%를 첨가하였을 때 가장 큰 소모량을 보였으며, TBAF 10 wt%를 첨가하였을 때 가장 적은 가스소모량을 보였다. $CO_2$ 조성 변화 실험에서는 가스 소모량 실험과 마찬가지로 THF 19.1 wt%를 첨가하였을 때 가장 큰 조성변화를 보였다. 이는 THF의 첨가로 인하여 가스 하이드레이트로의 전환율 증가로 많은 양의 $CO_2$ 기체가 하이드레이트 상에 포집되었음을 나타낸다. 속도론적인 측면에서는 모든 실험조건에서 하이드레이트 형성반응이 1시간 이내에 대부분 종결되는 것을 볼 수 있었다. 또한 $^1H$-NMR을 통하여 혼합가스 하이드레이트의 구조적인 분석을 진행하였다. 본 실험에서 얻어진 결과는 가스 하이드레이트 형성법을 이용한 합성가스 분리 공정 개발에 중요한 기초자료가 될 것으로 사료된다.

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An Energy Consumption Model using Two-Tier Clustering in Mobile Sensor Networks (모바일 센서 네트워크에서 2계층 클러스터링을 이용한 에너지 소비 모델)

  • Kim, Jin-Su
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.17 no.12
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    • pp.9-16
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    • 2016
  • Wireless sensor networks (WSN) are composed of sensor nodes and a base station. The sensor nodes deploy a non-accessible area, receive critical information, and transmit it to the base station. The information received is applied to real-time monitoring, distribution, medical service, etc.. Recently, the WSN was extended to mobile wireless sensor networks (MWSN). The MWSN has been applied to wild animal tracking, marine ecology, etc.. The important issues are mobility and energy consumption in MWSN. Because of the limited energy of the sensor nodes, the energy consumption for data transmission affects the lifetime of the network. Therefore, efficient data transmission from the sensor nodes to the base station is necessary for sensing data. This paper, proposes an energy consumption model using two-tier clustering in mobile sensor networks (TTCM). This method divides the entire network into two layers. The mobility problem was considered, whole energy consumption was decreased and clustering methods of recent researches were analyzed for the proposed energy consumption model. Through analysis and simulation, the proposed TTCM was found to be better than the previous clustering method in mobile sensor networks at point of the network energy efficiency.

Implementation of the Network Traffic Reduction Method using Compression in Wireless Sensor Networks (무선 센서 네트워크에서 압축을 이용한 네트워크 트래픽 감소 기법 구현)

  • Kwon, Young-Wan;Kim, Dong-Kook;Lee, Joa-Hyoung;Kim, Yoon;Jung, In-Bum
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2006.10d
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    • pp.699-704
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    • 2006
  • 무선 센서 네트워크는 소형의 무선 센서노드들로 구성된 네트워크이다. 무선으로 구성된 센서 네트워크는 사물과 환경의 변화를 감지하여 싱크로 전송하게 된다. 무선 센서 네트워크에서 센서노드는 무선으로 데이터를 전송할 때 가장 많은 에너지를 소모한다. 한정된 에너지 자원을 효율적으로 사용하기 위해서는 데이터 전송에 이용하는 라디오모듈의 사용을 최소화하여 네트워크 전체의 데이터 전송량을 감소시켜야 한다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 에너지 소모를 줄이기 위해 DPCM, 웨이블릿, 양자화, 가변 길이 부호화를 사용하여 전송되는 데이터의 양을 줄여 라디오모듈을 통한 데이터 전송 횟수를 줄였고, 결과적으로 센서 네트워크의 트래픽을 감소시켜 에너지 소모를 줄였다.

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A Study of Scratchpad memory size exploration of System-on-a Chip (시스템 온칩에서 스크래치 패드 메모리의 크기 탐색연구)

  • Cho, Jungseok;Cho, Doosan;Kim, Yongjoo
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2014.04a
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    • pp.15-17
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    • 2014
  • 멀티미디어를 비롯한 많은 스트리밍 어플리케이션은 에너지 소비의 상당한 부분을 데이터 접근 연산 실행 명령어에 의해서 소비된다. 이러한 어플리케이션에서는 데이터 재사용성을 이용하여 에너지 소모량을 절감할 수 있다. 빈번히 사용되는 데이터를 고속의 상위 계층 메모리에 상주시켜 메인메모리 접근 횟수를 줄인다. 결과적으로 메모리 서브시스템에서 에너지 소모를 절감할 수 있게 된다. 본 연구에서는 어플리케이션의 재사용성을 분석하여 해당 어플리케이션에 특화된 스크래치패드 메모리 서브시스템 구성을 탐색하는 기법을 제안하고자 한다. 제안된 기법을 사용하면 하드웨어 제어 캐시 메모리와 비교하여 약 49% 에너지 소모를 절감하는 것이 가능하다.

Energy-Aware Task Scheduling for Multiprocessors using Dynamic Voltage Scaling and Power Shutdown (멀티프로세서상의 에너지 소모를 고려한 동적 전압 스케일링 및 전력 셧다운을 이용한 태스크 스케줄링)

  • Kim, Hyun-Jin;Hong, Hye-Jeong;Kim, Hong-Sik;Kang, Sung-Ho
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.46 no.7
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    • pp.22-28
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    • 2009
  • As multiprocessors have been widely adopted in embedded systems, task computation energy consumption should be minimized with several low power techniques supported by the multiprocessors. This paper proposes an energy-aware task scheduling algorithm that adopts both dynamic voltage scaling and power shutdown in multiprocessor environments. Considering the timing and energy overhead of power shutdown, the proposed algorithm performs an iterative task assignment and task ordering for multiprocessor systems. In this case, the iterative priority-based task scheduling is adopted to obtain the best solution with the minimized total energy consumption. Total energy consumption is calculated by considering a linear programming model and threshold time of power shutdown. By analyzing experimental results for standard task graphs based on real applications, the resource and timing limitations were analyzed to maximize energy savings. Considering the experimental results, the proposed energy-aware task scheduling provided meaningful performance enhancements over the existing priority-based task scheduling approaches.

Design and Implementation of Smart Plug using Sensor Networks in Smart House (센서 네트워크를 이용한 첨단주택의 스마트 플러그 설계 및 구현)

  • Lee, Min-Goo;Park, Yong-Guk;Jung, Kyung-Kwon;Yoo, Jun-Jae;Sung, Ha-Gyeong
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2010.06d
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    • pp.412-415
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    • 2010
  • 첨단 주택에서 가전기기의 에너지 소모량을 모니터링하기 위하여 센서 네트워크를 이용한 스마트 플러그를 제안한다. 제안한 시스템은 전기 콘센트 형태로, 매 초마다 홀센서를 지나가는 전류량을 측정하여 센서 네트워크를 통해 홈 게이트웨이에 전송한다. 홈 게이트웨이는 전송된 데이터를 전력량으로 변환하여 저장하고, 모니터링 프로그램을 통해 전력량을 표시한다. 실험 결과 제안한 시스템은 에너지 소모와 사용을 관리함에 있어서 우수한 성능을 확인하였다.

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Communication Module Selection Algorithm for Energy Saving of Smartphone (스마트폰 에너지 절감을 위한 통신모듈 선택 알고리즘)

  • Lee, Chang-Moo;Lee, Seung-Jae;Choi, Deok-Jai
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.12 no.5
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    • pp.22-31
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    • 2012
  • A Smartphone is an intelligent device combined mobile phone and pc's support functions, and can perform multiple functions to satisfy the demands of users. It has excellent processing power and communication modules(DMB, Wi-Fi, Bluetooth, NFC etc) to carry out the demands of users. But continuous using of battery power on processor and equipped modules causes acceleration of battery consumption. This means that effective power management in devices like smartphone is important. Therefore, the management of power consumption on system execution and communication module is a serious issue in this field of study. In this paper, we would like to propose a communication module selection algorithm based on energy consumption parameter of each communication module and data transfer time. Our scheme automatically select appropriate communication system to reduce high energy consumption on bluetooth sleep mode so that this scheme is more efficient and effective thus improving user convenience in longer usage time. Experimental results showed the 20% energy saving.

The Low-carbon protocol design of the smart carbon integrated control system for the green cloud (그린 클라우드를 위한 스마트 탄소 통합관제시스템의 저탄소 프로토콜 설계)

  • Lim, Il-Kwon;Kim, Young-Hyuk;Li, QiGui;Lee, Jun-Woo;Tae, Hyo-Sik;Lee, Jae-Kwang
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.654-657
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    • 2011
  • Gartner에 따르면 현재 IT산업에서 배출하는 Co2의양은 전 세계 배출량의 2%에 해당하고, 국내 IT기기의 탄소 배출량은 1,750만톤, 2012년에는 2,110만 톤으로 증가할 것으로 예상하고 있다. 이 중 전 세계 기업의 전산설지 전력 소비량은 1척억kWh가 소모되고 있으며, 서버의 전력소모량은 매년 20%씩 증가할 것으로 보고 있다. 또한 IT 시설물은 이산화탄소가 배출되는 7%의 가장 높은 비율을 차지하고 있다. 이에 따라 에너지 경비 절감 및 효율성을 높이고 탄소 배출량 감소를 위한 기술 및 솔루션 개발을 위한 그린 IT기술의 필요성이 높아지고 있다. 이러한 IT 시설물의 에너지 사용량을 실시간으로 확인, 온 습도 센서를 통한 자료 분석을 통하여 대상시설에 맞는 탄소배출량을 환산하여, 이를 활용한 에너지 시설의 제어를 통해 탄소배출과 경비를 절감시키는 시스템이 스마트탄소 통합관제시스템이다. 그리하여 본 논문에서는 통신 프로토콜 단에서부터 '관제'시스템의 성격에 맞고, 저장소의 공간을 효율적이고, 탄소 배출량을 감축시키는데 일조하는 스마트탄소 통합관제시스템의 프로토콜을 설계하고, 이를 테스트 하였다.

A Calculation Method of in vivo Energy Consumption in Estimation of Harvesting Date for High Potato Solids (고 고형분함량 감자의 수확시기 예측모형을 위한 식물체내 에너지 소모량 추정)

  • Jung, Jae-Youn;Suh, Sang-Gon
    • KOREAN JOURNAL OF CROP SCIENCE
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    • v.55 no.4
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    • pp.284-291
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    • 2010
  • A simulation modeling for predicting the harvesting date with high potato solids consists of development of mathematical models. The mathematical model on potato growth and its development should be obtained by using agricultural elements which analyze relations of solar radiation quantity, temperature, photon quantity, carbon dioxide exchange rate, water stress and loss, relative humidity, light intensity, and wind etc. But more reliable way to predict harvesting date against climatic change employs in vivo energy consumption for growth and induction shape in a slight environmental adaptation. Therefore, to calculate in vivo energy loss, we take a concept of estimate of the amount of basal metabolism in each tuber on the basis of $Wm={\int}^m_tf(x)dt$ and $Tp=\frac{Tm{\cdot}Wm^{Tp}}{Wm^{Tm}}$. In the validation experiments, results of measuring solid accumulation of potato harvested at simulated date agreed fairly well with the actual measured values in each regional field during the growth period of 2005-2009. The calculation method could be used to predict an appropriate harvesting date for a production of high potato solids according to weather conditions.