• Smart Media Journal
• /
• v.8 no.2
• /
• pp.21-28
• /
• 2019

Recent research on energy harvesting wireless sensor networks focuses on the development of techniques to solve the limited energy resource problem and to extend the whole network life efficiently. Energy harvesting technology can increase the lifetime of a network, but data transmission becomes unavailable when it harvests energy from radio frequency, resulting longer network delay with respect to the increased time in energy harvesting. Therefore, building energy harvesting wireless sensor network should consider the possible network delay as well as the network lifetime problem. In this paper, we propose a new MAC protocol that minimizes end-to-end network delay by adjusting the data transmission time for a packet based on estimating the energy for data transmission along with the amount of traffic flowing into the network and harvested energy. For this goal, it engineers an energy management mechanism that adjusts the sleep time of the network by measuring energy harvesting time. In addition, with simulation results it shows that the proposed MAC protocol improves the performance in terms of energy consumption and end-to-end delay, compared to the existing MAC protocols.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.08a
• /
• pp.435-435
• /
• 2012

ITER를 비롯한 실증로나 상용로급 토카막에서는 중성빔 가열이나 전류구동을 위해 1MeV이상의 빔 에너지가 요구된다. 빔 출력이 가속전압의 5/2승에 비례함에도 불구하고 양이온 빔의 경우 에너지가 높아지면 빔의 중성화 효율이 급격히 감소하여 ITER NBI의 경우 양이온 빔의 중성화 효율은 0%에 가깝다. 한편 음이온 빔은 1MeV 이상의 에너지영역에서도 빔 에너지와 거의 무관하게 60% 정도의 중성화 효율을 갖는다. 따라서 ITER는 음이온 빔을 바탕으로 한 중성빔 가열장치(N-NBI)를 채택하고 있다. 우리나라의 핵융합연구가 핵융합 발전을 지향하는한 N-NBI에 대한 연구를 시작해야 하며 그 출발점으로 음이온원 개념설계를 시작하였다. 개념설계는 음이온원 개발과정을 통해 1) 음이온 생성원리 규명, 2) 음 이온원 핵심기술 확보, 3) 음이온 및 음이온 빔 관련 진단 등을 연구할 수 있는 축소규모의 proto-type 음이온원 개발을 목표로 하였다. 음이온원 개발은, 초기에는 KAERI NB test stand 및 KAERI 이온원의 플라즈마 버켓을 활용하기 위해 filament-arc type으로 시작하지만 어느정도 기반이 확립되면 플라즈마 버켓의 electron dump를 제거하고 그 자리에 RF driver를 장착하여 궁극적으로 RF 음이온원을 개발할 계획이다. 본 학회에 발표하는 포스터는 filament-arc type 음이온원에 대한 개념설계이다. 설계된 음이온원은 Tent-type 자장필터를 장착하며, 0.5A의 수소 음이온빔 인출을 목표로 하고 있다. 이를 위해 플라즈마 버켓, 세슘 공급시스템, bias plate, 플라즈마 그리드, electron deflection 자석이 설치된 인출 그리드, 접지 그리드 등에 대한 개념설계가 이루어 졌다. 이 외에도 음이온원 전원과 진단 시스템에 대해서도 논의하였다.

• Korean Architects
• /
• s.569
• /
• pp.102-121
• /
• 2016

일본의 시바우라공과대학에서 에네마네하우스 공모전에 참여해 제안했던 제로에너지하우스(ZEH)로 요코하마에서 시공한 후 해체하여 후쿠시마에 재설치해 활용한 프로젝트이다. 시바우라공과대학은 설계단계에서부터 BIM을 활용해 에너지 분석 및 시공을 위한 각종 시뮬레이션을 수행하였으며 특히 시공 후 전시기간이 끝난 후 재설치를 위한 조립시스템 검토에 유용하게 활용하였다. 이를 통해 에너지 효율과 지속가능성을 BIM을 통해 향상시킨 모범적인 사례이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2010.11a
• /
• pp.74.2-74.2
• /
• 2010

전세계는 $CO_2$ 규제강화와 에너지의 효율적 사용에 대한 사회적, 경제적 요구가 증대되면서 친환경 에너지 설비와 지능형 전력망(smart grid)가 크게 예상되고 있다. 이에 따라 기존 내연기관에 근거한 발전산업 및 자동차 산업은 필연적으로 청정에너지 기반의 전기에너지로 점진적으로 대체될 것으로 판단된다. 따라서, 청정 발전 시스템의 보급 확대와 기존 에너지의 효율적 사용을 위해서 2차전지 기반의 전력저장 기술과 연료전지 기반의 분산발전 기술이 향후 미래에너지 산업의 근간이 되는 중요한 기술들로 부상하게 되었다. 아연/공기전지는 현재는 연료전지 개념의 1차전지에 기술수준이 머물러 있지만 향후 미래에는 기존의 리튬이온전지의 낮은 에너지밀도를 극복할 수 있는 미래 2차전지 기술의 하나로 평가받고 있다. 본 연구에서는 이러한 연료전지 개념의 아연/공기전지에 대하여 기존의 수소연료전지 기반의 분산발전 분야에 적용한다면 약 1/10 이하의 가격으로 조기에 시장진입이 가능할 것으로 판단하여 사전 타당성 연구 및 대면적화를 위한 기초 설계인자 연구를 수행하였다. 연구결과, 소형 단전지부터 약 800cm2까지의 대면적 단전지까지 대면적화를 위한 기초연구를 실시하였으며, 4개의 cell로 구성된 최고출력 90W급 전해질 순환형 미니스택 시스템을 구성하여 발전시스템으로서의 가능성과 문제점 등을 도출하였다. 이러한 시험결과를 바탕으로 25개의 cell로 구성된 약 1kW 급 스택을 설계하여 향후 소형 발전시스템을 제작하고자 하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2007.10d
• /
• pp.488-493
• /
• 2007

헬스케어 응용서비스를 위란 센서 네트워크를 구성하는 노드들은 주로 사람 또는 이동성을 가진 사물이며, 이들간의 상호작용을 통한 헬스케어 응용서비스를 지원하기 위해서는 노드의 동적 기능변경, 동적 자기구성, 에너지 효율성을 고려하여 개발되어야 한다. 이러한 요구사항들은 노드 상에 해당 기능을 수행하는 에이전트를 두어 대상의 이동에 따른 에이전트 전이를 통해 동적 기능변경을 수행 및 처리하고, 이동성을 지원하는 계층적 클러스터링 알고리즘을 적용하여 노드의 이동에 따른 동적 자기구성, 제한된 에너지의 효율성 등을 해결할 수 있다. 본 논문에서는 노드간 에이전트 전이를 통해 동적 기능 변경을 보장하는 Agilla모델 기반 Healthcare Mobility Agent Middleware를 설계하고, 정보 전달의 효율성과 노드의 이동성을 보장하기 위해 LEACH 프로토콜 기반 LEACH_Mobile 프로토콜을 제안한다. 또한 여기서 제안하는 LEACH_Mobile 프로토콜과 Healthcare Mobility Agent Middleware를 연동하기 위한 인터페이스와 LEACH_Mobile 프로토콜을 수행하기 위한 라우팅 모듈을 설계하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
• /
• 2015.07a
• /
• pp.103-106
• /
• 2015

본 논문에서는 비상전원 기능을 가지는 가정용 3kW 스마트그리드 홈 에너지 시스템을 관리하는 에너지 모니터링 시스템 설계 및 구현을 제안한다. 제안하는 시스템은 3kW 스마트그리드 홈 에너지 시스템으로 인터넷을 통해 전력 정보를 수집하고, 수집된 전력 정보를 효율적으로 사용하기 위해서 모니터링과 스케줄러를 통한 관리하는 방법에 대한 설계 및 구현하고, 시험 및 평가를 통해서 에너지 절감을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2019.05a
• /
• pp.201-201
• /
• 2019

세계적인 기상이변으로 가뭄발생 빈도 및 영향이 증가하고 있으며, 급속한 산업화로 사용 가능한 수자원이 점차 고갈되어 있어, 국내에서도 해수담수화(Seawater Desalination)는 새로운 대체수자원으로 많은 관심을 받고 있다. 해수담수에 필요한 에너지 약 50~70%는 역삼투(Reverse Osmosis) 공정에서 발생되며, 해수온도 및 염분도에 따라 많이 변동될 수 있으므로 국립해양조사원(KHOA)의 과거 20년 자료를 이용하여 해수담수화 시설물 위치에 따른 영향을 분석하였다. 해수담수화에 필요한 에너지는 막 제조사에서 제공하는 RO Projection Software를 적용하여 에너지 소모량을 평가하고, 이를 고려한 시설물 위치에 대한 평가 모델을 구축하였다. 기존 해수담수화 시설은 대규모 물 공급이 필요한 지역을 우선적으로 고려했기 때문에 시설물 위치에 대한 객관적인 평가기준 마련이 어려웠다. 그러나 해수담수화 플랜트는 한번 설치되면 장기적인 시설물 유지 및 관리가 필요함으로 경제성을 고려한 최적 입지의 선정은 매우 중요하다. 본 연구는 국립해양조사원의 수집된 자료를 바탕으로 해수담수화 시설물 입지선정을 정량적으로 평가함으로서, 시설물 위치에 대한 의사결정시 참고할 수 있는 기초자료로 활용될 것으로 기대한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2015.07a
• /
• pp.1088-1089
• /
• 2015

본 논문에서는 태양광발전시스템의 발전 효율을 극대화하기 위한 태양전지 모듈의 배면온도를 낮출 수 있는 부유구조물의 최적화 설계에 대한 것이다. 저수지 수면은 태양에너지를 흡수하게 되면 물 온도의 상승으로 밀도저하가 발생되고 저수지의 수면이 최상층에 위치하여 지속적으로 태양에너지가 흡수는 경우 최상층의 수면온도가 $60^{\circ}C$ 이상 상승하게 된다. 이는 태양전지 모듈의 배면온도 상승을 주도하여 시스템 발전량의 감소원인으로 작용한다. 수상 태양광발전시스템의 효율 향상을 위해 태양전지 모듈의 온도 저하가 반드시 필요하고, 더불어 저수지 지리적 요건에 따른 바람의 영향 등을 고려한 태양광발전 부유구조물 최적 설계가 요구된다. 열전달 수치해석을 통해 태양광발전 구조물에 대한 최적설계, 태양전지 모듈의 온도 측정 및 성능 검증을 통해 태양광발전 구조물의 상하단의 높이의 최적 설계 조건을 확립하였다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
• /
• v.28 no.6
• /
• pp.1070-1077
• /
• 2022

The International Maritime Organization has recently strengthened its marine environment regulations. The energy efficiency index has long been an important indicator of ship design, and now, energy efficiency is being enforced for existing ships as well as new ships. To increase the energy efficiency of existing ships, methods such as retrofitting the bow bulb, selecting an optimized trim during ship operation, and installing an energy saving device have been applied. In this study, the ship resistance was numerically simulated using computational fluid dynamics (CFD) under various bow and stern trim conditions. In addition, the bulb was redesigned to further improve the resistance performance under the selected trim conditions. When the improved bulb was applied, the effective horse power increased by approximately 5%. It is, however, necessary to verify whether the redesigned bulb can reduce ship resistance in waves.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2006.06a
• /
• pp.315-318
• /
• 2006

포항풍력에너지연구소에서는 에너지 관리공단의 지원으로 2004년부터 풍력터빈 KBP-2000M에 사용될 발전기를 개발해 오고 있다. KBP-2000M에 사용되는 발전기는 기어비가 24인 기어박스를 가진 가변속도형식의 발전기이다. 발전기의 직경은 1.87m 이고 축 방향의 길이는 1.288m 로 영구자석을 사용하여 여자하는 형식으로 설계되었다. 이러한 설계는 풍력발전기에서 요구하는 주요 요구조건인 고효율, 고 신뢰성을 만족시키기 위해서 매우 중요하다 이 보고에서는 발전기의 물리설계에서 얻어진 사양을 기준으로 하여 열 해석에서 얻어진 열 손실을 이용하여 냉각시스템 설계를 하였으며 펌프 및 라디에이터 선정에 관해서 논의한다.