일반적으로 전기기기는 사람의 스위칭조작으로 작동이 되고 있다. 이를 개선하기 위하여 본 연구는 전기기기의 자동 스위칭과 홈네트워킹을 위한 제어용 임베디드 시스템을 설계하고, 제작하였다. 설계 제작한 제어 시스템은 PIC16F84에서 접근 센서의 입력 신호를 이용하여 전원 단속, 기기의 on/off를 수행하였으며, 내부의 상태를 감지하여 기기의 상태 표시용LED구동, 솔레노이드 밸브의 open/close 기능을 부여하였다. 본 임베디드 시스템은 통신 모듈을 구성하여 PIC의 기능을 강화하면 홈네트워킹용 시스템으로 발전할 수 있다.
최근 정보, 통신, 제어기술의 발달에 따라 정보통신기기, 정밀제어기기, 사무자동화기기, 전산기기, 자동생산라인 등에 마이크로프로세서 및 전력용 반도체 소자의 대거 도입, 고효율 속도제어용 모터와 역률 보상용 콘덴서의 사용, 그리고 경제발전과 산업활성화 등으로 인한 고정밀 단일 대형부하의 증가, 도시화로 인한 대규모 공장용 수용가 등이 증대되고 있는 실정이다.
전기히터를 사용하는 축열기기의 보급이 급속히 활성화되고 모든 축열기기들이 심야전력 공급이 시작되는 22:00시에 동시에 가동이 시작되므로 심야전력 공급시작시간대에 전력수요피크가 발생하였다. 본 연구는 이러한 심야전력 공급시작시간을 상대적 저부하 시간대로 이동하기 위하여 대표적인 축열기기인 축열식 전기보일러의 적용할 심야전력 공급시간 자동제어장치 개발에 관한 것이다. 본 논문의 내용은 축열식 전기보일러의 축열조 잔열량에 따라 축열시작시간을 결정하는 자동제어장치의 알고리즘과 H/W, 그리고 시험실에서의 테스트와 현장에서의 검증작업을 포함한다.
본 논문에서는 적외선 무선 센서 노드 및 무인감시카메라를 이용한 축사 관리 시스템을 설계 및 구현한다. 제안하는 축사 관리 시스템은 상시 축사 모니터링, 침입 감지, 전기기기 자동제어 기능을 제공한다. 첫째, 제안하는 시스템은 무인감시카메라를 이용하여 축사와 소의 상태를 24시간 모니터링 할 수 있으며, 적외선 무선 센서 노드를 사용하여 외부 침입자를 감지할 수 있다. 둘째, 전원제어기를 사용하여 축사 내부 전기기기의 전원을 제어할 수 있다. 마지막으로 스마트폰앱 프로그램을 사용하여 이들 컴포넌트를 통합하고, 테스트베드를 통해 제안하는 시스템의 유효성을 검증한다.
기저부하조성 및 부하율 망상을 위한 심야 전력요금제도의 정착으로 최근 심야전력축열기기의 보급이 활성화되고 있다. 그러나 모든 심야전력축열기기들이 심야요금개시시간대인 22:00경에 동시에 가동됨에 따라 23:00경에 심야전력 부하가 최대에 이르러 전력피크가 발생하여 한전의 수요관리에 어려움을 주고 있다. 따라서 이 피크 부하를 심야전력 공급시간대의 저부하 시간대로 분산시킬 수 있는 심야전력기기 공급시간제어장치가 필요하게 되었으며, 이미 축열식전기보일러와 축열식 전기온수기에는 개발 보급되고 있는 실정이다. 이 논문에서는 다른 심야전력축열기기와는 달리 자연방열의 바닥축열난방방식인 축열식전기온돌의 공급시간자동제어장치 알고리즘을 실증실험을 통해서 검증하였다.
실기 중심의 수업에서 대부분의 학습자들이 반복되는 기능 습득으로 목표점에 도달할 수 있다. 이러한 행동주의적인 학습방법에도 기포적인 이론 즉 인지주의적인 학습이 뒷받침되어야 기능 습득이 효과적으로 된다고 본다. 특히 여기서 다루고자하는 전기회로 실습에서는 기기의 동작원리 및 동작되는 기기에 따라 변화되는 회로의 이해가 학습자에게 무엇보다 중요하다. 그러므로 실습에 사용되는 요소별 회로도의 이해를 돕기 위하여 동영상으로 된 회로분석도가 필요하다. 오늘간 일상 생활에서부터 각종 산업분야에 이르기까지 전기 분야가 차지하는 비중은 매우 크다. 전기분야는 전기이론, 전기기기, 전력, 자동제어, 전기응용, 전기측정, 전기실습 등 여러 분야가 있으나, 전기실습은 공업계 고등학교 학생들에게 곡 필요한 과목이며, 다른 과목의 이해를 돕게 하는 기초적인 요소이다. 여기에서는 이러한 전기실습의 효과를 높이기 위하여 동영상으로 된 회로 분석도를 작성하였다.
디지털 보청기를 착용한 사람의 지향성 측정 및 시뮬레이션 비교를 위해서 실제 실험 장치(무향실)와 여러 전기음향 계측기기를 이용한 실험을 수행하는 과정에서 많은 소요 시간의 문제점이 발생하였다. 그래서 실험 시간을 단축하기 위해 본 전기음향 실험기기의 자동화 및 고속화를 연구하였다 지향성 실험을 위해 간이형 무향실이 회전하도록 설계하였고, 이에 따른 자동제어를 위한 프로그래밍을 연구하였다.
본 논문에서는 조명 에너지 사용을 절감하기 위하여 RS-485를 이용하여 기존건물과 신축건물에서 조명을 자동으로 제어하는 장치를 설계하였다. 본 시스템은 조명기기를 제어하고자 하는 장소에 RS-485로 연결된 재실감지센서(ALSU : Auto Light Sensor Unit), 조명통합스위치(ALS : Auto light Uuit), 통신인터페이스를 이용한 모니터링 시스템(Hi-FACS)으로 구성되었다. 제안된 시스템에서 재실감지센서는 움직이는 물체를 감지하여 자동으로 조명기기를 제어하고, 조명통합스위치를 이용하여 자동 및 수동으로 제어가 가능하도록 설계되어 있다. 또한 모니터링 시스템을 이용하여 재실감지센서와 조명통합스위치로부터 조명기기의 상태를 입력받고, 자동제어시스템에 대한 운영, 조작 및 관리가 가능하여 체계적인 관리와 에너지 고효율화를 동시에 추구할 수 있는 구조로 되어 있다. 제안된 시스템의 기능성과 경제성을 기존 조명 제어시스템과 비교하고, 다양한 환경에서의 전력에너지사용량을 비교함으로써 제안된 시스템의 우수성을 보였다.
한전에서는 수요관리정책의 일환으로 심야전력요금제도를 운영하고, 심야축열기기를 보급하여 기저부하증대 및 부하율을 개선하여 전력공급 원가절감에 노력하여 왔으나, 최근 유가상승 등의 원인으로 1999년과 2000년에 심야전력 난방기기의 급격한 보급증가로 인한 심야시간대 동계 최대 전력수요가 발생하여 22시 이후 단신간 부하급증으로 일부지역의 배전선로 회선용량부족 및 부하불평형으로 정전을 유발하게 되는 등 많은 어려움이 발생하였다. 본 논문은 심야수요급증으로 인한 대책의 일환으로 축열식 심야난방기기의 하나인 축열식 전기온풍기에 대하여 심야전력의 공급시간 자동제어장치를 개발하였다. 축열 잔열량을 측정하여 그 잉여량 만큼의 시간동안 심야전력의 공급을 지연하여 심야전력 공급초기에 집중되는 심야기기의 가동을 억제하여 심야부하를 분산하게 된다. 이로써 축열식 난방기기에 의한 동계 최대 전력수요 발생을 억제하여, 배전선로의 효율적인 운영에 기여할 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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