발전소 온배수의 원활한 배수를 위한 설계 낙차와 함께 남서해안의 조위변화에 따른 낙차의 이용가능성을 인지하고 소수력 발전 방식과 조력발전 방식의 특정을 동시에 활용하는 해양소수력 발전소를 삼천포 화력발전소 배수로에 최초로 건설하여 운전함으로써 청정 재생에너지 개발 및 $CO_2$ 저감효과 창출에 이바지하고 있다. 본 연구에서는 삼천포 해양소수력 발전소의 운전실적 자료를 토대로 조위 및 방류량의 변화에 따른 해양소수력의 효율 특성을 분석하고자 한다. 해양소수력 발전소의 효율은 방류량과 유효 낙차의 영향을 직접적으로 받기 때문에 관측한 수위 및 방류량, 해양소수력발전소 운전실적 자료를 토대로 효율분석을 실시하였다. 우선, 소수력 가동 이후 배수로에서의 수위 상승이 명확히 나타났으며, 배수로내 위어에서의 흐름구조가 완전월류 상태에서 불완전월류로 바뀌면서 배수로 전체의 수면 불안정성이 크게 증가하였으나, 배수로의 범람이나 순환수 계통에의 큰 영향을 초래할 만한 수준은 아니었다. 성능시험 결과, 최대출력, 평균출력, 최소출력 모든 부분에서 설계 보증치 이내의 값을 보였으며, 효율 또한 설계 보중치를 상회하는 결과를 보였다. CWP 유량 분석결과, 소수력 발전소에서의 유량이 과소 측정되고 있음을 확인하였으며, 최대낙차에서 최대효율을 보이고, 저낙차일 때는 보증치보다 효율이 낮게 나타나는 결과를 보였다. 또한 조위조건을 고려한 유량을 이용하여 산정한 효율 곡선이 보증치와 가장 일치하였으며, 전체 시스템 효율은 비교적 양호한 상태임을 알 수 있었다.
본 연구는 주입 기질 농도에 따른 미생물전기분해전지 (Microbial electrolysis cell, MEC)의 운전성능을 조사하였다. 주입 기질 농도에 따른 MEC의 운전 성능을 비교하기 위해 6 개의 실험실 규모 MEC를 2, 4, 6 g/L Sodium acetate 조건으로 순서대로 주입 농도를 증가시켜 운전하였다. 전류밀도, 수소 생산량, SCOD 제거율을 분석하였고, 에너지 효율, cathodic hydrogen recovery를 계산하여 주입 기질 농도 별 MEC의 운전성능을 비교하였다. 체적 전류밀도는 4 g/L 조건에서 76.3 A/m3였고, 6 g/L로 주입 농도를 증가시켰을 때 19.0 A/m3로 4 g/L 주입 조건에 비해 75% 감소하였다. 수소 생산량은 4 g/L 주입 조건이 47.3 ± 16.8 mL로 가장 높았으나 수소 수율은 2 g/L 주입 조건이 1.1 L H2/g CODin로 가장 높았다. 에너지 효율 역시 2 g/L 조건에서 가장 높았고, 6 g/L 조건에서 가장 낮은 결과를 보여주었다. 최대 전기에너지 효율은 76.4%였으며, 2 g/L 조건에서 최대 전체에너지 효율은 39.7%였다. 그러나 기질 농도가 6 g/L로 증가하였을 때, 성능이 급격히 감소하였다. Cathodic hydrogen recovery 역시 에너지 효율과 유사한 경향을 보였으며, 가장 낮은 농도 조건에서 가장 높은 성능을 보여주었다. 따라서 MEC 운전에 있어서 SCOD 제거율뿐만 아니라 에너지 효율 등을 고려한 최적 운전을 위해서는 낮은 주입 농도 조건에서 운전하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.
본 논문에서는 에너지관리의 효율성 향상을 위하여 데이터 추론기법과 클라우드 호스팅 기법을 활용한 최적의 에너지 관리시스템을 제안하였다. 에너지 절약 및 효율적인 관리 기법이 에너지 생산 및 공급을 줄이기 위해서 매우 유용하다는 점에 대한 관심이 부각되고 있다. 에너지 관리시스템은 컴퓨터를 사용하여 합리적인 에너지 이용과 함께 쾌적하고 기능적인 업무 환경을 효율적으로 유지 보전하기 위한 제어 관리시스템을 의미한다. 제안 시스템은 에너지관리를 위해 다양한 설비를 제어하고, 에너지 소비 환경의 변화로부터 추론을 위한 데이터를 획득하며, 에너지를 사용하는 환경의 변화에 최적으로 적응함으로써 효율적인 에너지 관리가 가능하도록 구현되었다. 구현된 시스템의 성능을 평가하기 위해서 대상 설비에 대한 추론엔진이 작동하는 서버에서 월간 전력사용량을 고려한 실험을 실시하였고, 그 결과 우수한 성능을 보임을 확인하였다.
Power Saving는 Portable 무선 기기 전반에 걸쳐 중요한 연구 과제로서, 에너지 절감을 위해 많은 protocol들이 제안되고 있다. 한편 에너지의 절감은 송수신 성능의 감소라는 문제점을 갖기 때문에 PS(Power Saving) protocol 설계상의 주요 과제는 이 trade-off에 대하여 송수신성능의 희생을 최소화 하면서 에너지 절감율을 대폭 향상 시키는 데에 있다. 본 논문에서는 저자들이 [1]에서 이미 제안한 바 있는 SPFAI(Synchronized Periodically-Fully-Awake-Interval ) Protocol을 개선하여 한층 더 효율적인 PS protocol을 제시하고 기존 SPFAI과의 성능비교를 위하여 대표적인 공개 network simulator인 NS2[2]를 이용하여 제안된 protocol의 성능을 검증한다.
본 논문에서는 IEEE 802.16 OFDMA 시스템에서 단말들의 에너지 절약을 위한 효율적인 상향 링크 자원 할당 알고리즘을 제시한다. 기지국은 각각의 단말들이 상향링크로 데이터를 전송할 수 있도록 상향링크 부프레임에 연속적인 형태의 자원을 할당해 줘야 한다. 이렇게 각 단말들의 에너지 소비를 고려하여 효율적으로 자원을 할당하는 방식은 최적화 문제의 형태로 접근할 수 있다. 본 논문에서는 전체 에너지소비가 최소가 되는 자원 할당 문제를 Multiple Choice Knapsack 문제로 정의하고, 이를 효율적으로 풀 수 있는 준최적화 알고리즘을 제시한다. 준최적화 알고리즘은 전체 에너지 소비가 최소가 되는 각 단말들의 최적의 변조로 부호화 기법을 찾는다. 그리고 성능평가를 통해 준최적화 알고리즘이 채널 상태만을 고려하여 변조로 부호화 레벨을 결정하는 기법에 비해 최대 53%의 성능 이득을 보이는 것을 제시한다.
지속가능한 경영을 위해 온실가스 저감과 에너지 효율의 개선은 해운사에서 매우 중요한 추진과제중의 하나이다. 또한 연료유 가격의 변동은 운영비에 많은 부분을 차지하기 때문에 비용 경쟁력 확보에 필수적인 요소이다. 일부 실시간 모니터링이 가능한 장비를 장착한 선박이 있으나 용선을 포함한 대부분의 선박은 공통적으로 정오보고를 통해 선박의 운항성능을 파악하는 것이 현실이다. 본 연구에서는 이러한 데이터 수집환경을 기반으로 실무에서 적용중인 선박의 에너지 효율성을 평가하는 방법에 대해서 소개····(중략)····.
무선 센서 네트워크의 수명 및 성능은 각 센서 노드들의 에너지 효율과 밀접한 관련이 있다. 본 논문에서는 센서 노드의 에너지 효율을 높이기 위해 센서 노드의 동작 상태를 정상, 절전, 및 비활성 모드로 나눈다. 정상 모드로 동작하는 센서 노드는 정상 주기로 센싱 및 데이터 전송을 하지만, 절전 모드에서는 그 주기를 늘임으로써 에너지 소비를 줄인다. 센싱 및 데이터 전송을 하지 않는 비활성 모드에서는 에너지 소비가 최소화된다. 또한, 제안 알고리즘은 센싱 데이터가 이전의 값과 동일할 경우 전송을 하지 않음으로써 불필요한 에너지 소비를 줄일 수 있다. 제안 알고리즘은 Tiny OS 기반의 ZigbeX 플랫폼에 구현되었으며, NS-2를 사용하여 그 성능을 분석하였다. 성능 분석결과 제안 알고리즘이 전체 센서 노드의 에너지 소비 및 그 표준편차를 효율적으로 줄임으로써 무선 센서 네트워크의 수명을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 수정된 게임이론 기법과 ${\varepsilon}$-제약식법을 이용하여 센서 네트워크상에서 에너지 효율적인 라우팅 기법을 제안하였다. 수정된 게임 이론 기법을 이용하여 정보를 전달하기 위한 노드간의 링크 값을 측정한 후 이를 바탕으로 효율적인 라우팅 경로를 설정하여, 센서 노드 간의 통신에 있어서 에너지 소비를 줄일 수 있었다. 시뮬레이션을 통하여 성능을 평가한 결과 본 논문에서 제안하는 기법을 이용하였을 때 기존에 존재하는 방법들에 비해 약 28% 각 노드의 에너지 소모가 감소하였으며, 전체 네트워크 에너지 측면에서도 약 1.3배 성능 향상이었음을 확인할 수 있었다.
무선센서네트워크는 사물인터넷을 구성하는 중요한 요소 중 하나로 향후 다양한 센서 노드로 구성된 이종무선센서네트워크의 활용이 증가할 것으로 예상하고 있다. 사물인터넷 사용자가 증가할수록 이종무선센서네트워크에 가해지는 데이터 요청 및 요구 또한 증가할 것이다. 한정된 에너지 자원을 가진 센서 노드로 구성된 무선센서네트워크에서 사물인터넷 서비스를 제공하기 위해서는 효율적 에너지 사용은 반드시 고려되어야 한다. 본 논문에서는 에너지 효율적인 방법으로 사물인터넷 서비스가 제공 가능한 라우팅 기법을 제안한다. 제안 기법에는 에너지 효율성을 제공하기 위해 대표적 군집지능인 개미 행동양식을 적용했다. 본 연구를 통해 개미 행동양식이 간단한 방법으로 에너지 효율적 라우팅을 가능하게 함을 확인했다. 또한, 성능평가를 통해 제안 기법의 에너지 효율성을 확인했다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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