• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.277-284
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• 2023

소규모 기업이 산재한 산업단지는 에너지 관리시스템을 구현하기가 쉽지 않아 에너지관련 데이터를 수집하여 조정하는 방법을 주로 사용한다. FEMS는 수동적 에너지 관리 방식에서 IoT와 ICT를 활용하는 능동적 에너지 관리 방식으로의 패러다임 변화 요구에 대응하는 시스템이다. 본 연구에서는 화학산업단지에 소재하고 있는 중소기업을 대상으로 공장에너지 관리시스템을 설계한다. 각 기업에 구축된 설비의 전력에너지를 대상으로 FEMS를 통하여 에너지를 절감하는 방안과 효율을 검토하여 효율성을 확인하였다. FEMS의 비용 효과성은 수용 기업의 업무 프로세스 내에서 책임과 권한이 부여된 인력에 의해 활용될 때 창출된다. 따라서 기업의 조직과 에너지 경영 목표 달성을 위한 에너지 경영 시스템의 기획, 지원, 운영 및 평가, 그리고 지속적 개선에 적용할 수 있는 EMS를 활용하는 것이 필요하다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권6호
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• pp.883-888
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• 2023

데이터센터는 24시간 365일 IT 서비스를 제공하는 곳이기 때문에, 2030년에는 데이터센터의 전력 소비량은 약 10%로 증가될 것으로 예측되고, 고밀도 IT장비들의 도입이 점차 증가하면서, IT장비가 안정적으로 운영될 수 있도록 냉방 에너지 절감 및 이를 위한 에너지 관리가 갖춰져야 하기에 다양한 연구가 요구되고 있는 상황이다. 본 연구는 데이터센터의 에너지 절약을 위해 다음과 같은 과정을 제안한다. 데이터센터를 CFD 모델링하고, 인공지능기반 열환경 예측 모델을 제안하였으며, 실측 데이터와 예측 모델 그리고 CFD 결과를 비교하여 최종적으로 데이터 센터의 열관리 성능을 평한 결과 전처리 방식은 정규화 방식으로 사용되었고, 정규화에 따른 RCI, RTI 및 PUE의 예측값 또한 유사한 것을 확인할 수 있다. 따라서 본 연구에서 제안하는 알고리즘으로 데이터센터에 적용될 열환경 예측 모델로 적용 및 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권12호
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• pp.863-870
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• 2012

본 연구에서는 디지털 수도계량기(smart water meter) 연계형 상수도 원격검침시스템(automatic meter reading)의 국외 시장동향 및 원격검침시스템의 각 구성 요소기술의 개발현황과 현장적용 사례 등을 조사 분석하였다. 국외의 디지털 수도계량기 제조업체는 주로 미국 또는 유럽업체들로서 최근에는 북미뿐만 아니라 아시아 및 유럽에서도 원격검침시스템 사업을 확장하고 있다. 대부분의 디지털 수도계량기 제조업체는 원격검침용 디지털 수도 계량기에서 측정된 데이터를 활용하여 실시간 소비량 검침 및 비용 고지, 절수, 누수탐지, 수질 모니터링, 유량제어 등의 기능이 부가된 통합관리시스템(integrated water management system)과 연계하여 운영하고 있다. 데이터 전송방식은 디지털 수도계량기, 센서를 통해 검출된 데이터를 근거리 통신망(neighborhood area network)을 통해 수집기(data concentration unit)로 전송 후 광역 통신망(wide area network)을 통해 검침서버로 전송하였으며, 데이터 전송방식은 도시 규모, 계량기의 밀도, 전력공급 여부 및 통신망의 설치 여부 등을 종합적으로 고려하여 결정되었다. 일반적인 검침방식은 (1) 고정망(fixed network)을 통한 중앙 검침, (2) 차량(drive by)을 이용한 검침, (3) 사람(walk by)에 의한 검침, 그리고 (4) 비행식(fly by) 검침방식 등이 적용되었다. 전 세계적으로 디지털 수도계량기 연계형 원격검침시스템이 확산되어 용수 및 에너지를 절감하고 수도 요금을 절약하여 온실가스의 배출을 최소화하고 있는 것으로 판단된다.

• 환경정책연구
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• 제8권4호
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• pp.95-124
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• 2009

우리나라 배출권거래제도는 기후변화대책법(이인기 의원 대표 발의안)이나 저탄소녹색성장기본법(정부 발의안)을 기반으로 후속법안에서 배출량 설정방식, 할당방법, 국가인벤토리 및 배출권 운영체제를 확정해야 한다. 배출권 설정방식은 온실가스 감축 목표달성이 명확한 배출총량할당방식을 채택하고, 할당방식은 경쟁력에 심각한 영향을 미치는 부문에는 무상배분 및 지원방안을 마련하며, 전력부문에는 높은 비율로 경매로 할당하는 것이 바람직하다. 그리고 대상 온실가스는 6개의 교토의정서 온실가스 모두를 포함하고, 국가인벤토리는 현재 수도권 대기총량제에서 실제로 측정되고 있는 대기오염물질 측정기에 온실가스를 측정기를 부착하여 측정된 통계로 구축하며, 국가레지스트리는 에너지관리공단의 온실가스 인증원 및 등록소에서 하고 있는 프로젝트기반 배출권 관리업무와 새로운 할당량기반 배출권 업무를 통합할 수 있는 한국온실가스등록소(가칭)를 설립하는 것이 효율적이라 생각된다. 그리고 최근 탄소시장은 현물은 물론 선물 및 옵션의 거래가 활발한 추세를 감안하여 배출권거래소는 한국증권선물거래소에 설치하고, 결제청산업무는 증권선물거래소와 업무 연관네트워크가 이미 구축되어 있는 증권예탁결제원에서 담당하는 것이 시간과 비용을 절감할 수 있는 방안이라고 생각된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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• pp.443-446
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• 2003

본 논문에서는 각 가정이나 사무실에 설치된 전기, 수도, 가스 등 계량기의 사용량을 검침원 호별방문 없이 원격지에서 검침할 수 있도록 블루투스와 CDMA의 SMS를 이용한 원격 검침시스템을 구현하였다. 블루투스란 2.4GHz 대의 무선 주파수를 사용하는 근거리 무선 통신 기술로서 저전력 특성과 고속의 주파수 호핑 방식에 따른 높은 신뢰성 및 자체 에러 정정 기술을 지니고 있다. 이는 기존의 무선모뎀보다 데이터 전송에 있어서 높은 신뢰성을 얻을 수 있게 해준다. 그리고 자체 네트워크망을 형성하므로 손쉽게 다른 기기와의 통신을 가능케 한다. 또한 무선 모뎀은 무선 단말기 소형화에 따른 제약을 받고 있으나 블루투스를 사용함으로써 저전력 특성과 더불어 휴대용으로의 기능에 부합시킬수 있으며, 모듈의 원칩화가 진행됨에 따라 작은 크기로의 가능성이 제시된다. CDMA의 SMS 프로토콜은 적은 양의 데이터를 보낼 때 효율적인 프로토콜로 적은 전력소모, 저렴한 이용요금, 적은 양의 전자파방출의 특징을 가지고 있다. 본 논문에서 구현한 시스템은 기존의 CDMA기반 망을 사용할 수 있도록 구현함으로써 무선 네트웍 구축을 위한 비용을 절감하고, 원격 검침 장비의 이동성을 보장함으로써 효율적인 검침을 할 수 있을 것이며, 저전력 설계로 보다, 오랜 시간 효율적으로 장비를 사용한 수 있을 것이다.

• 한국HCI학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.65-73
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• 2017

전력 수요가 증가하고 재생 가능 에너지에 대한 관심이 증폭됨에 따라, 수요를 억제하여 필요한 공급량을 줄일 수 있는 '수요반응' 프로그램에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구는 가정에 스마트미터를 구비한 국내 사용자들을 대상으로 진행된 에너지 수요반응 실증사업에 대한 실증분석으로, 사전심층 인터뷰, 설문 및 기술수용모델 분석을 통하여 가정 전력 사용자들이 수요반응 프로그램을 받아들이는 데 중요한 요인들을 살펴본다. 수요반응의 목표는 피크시간대에 미션이 발령되면 전력사용량을 평소보다 줄이는 것이며, 실험대상은 스마트미터 구입 경로와 에너지를 절감했을 때 보상받는 방식에 따라 2개의 상이한 집단으로 구성되었다. 집단 A는 주로 IoT플랫폼 서비스에 가입하는 과정에서 마케터와의 대화를 통해 전체 서비스 중 하나인 스마트미터 서비스에 함께 가입하는 경로로 수요반응 프로그램에 유입되었고, 보상으로는 통신비 할인을 받았다. 반면 집단 B는 스마트미터를 자발적으로 구매하거나 에너지 자립 마을 지역주민으로서 지자체 지원을 통해 스마트미터를 지원 받아 프로그램에 유입되었고, 미션 성공에 대한 보상은 사회적 기부를 통해 이루어졌다. 분석 결과 집단 A는 인지된 용이성과 인지된 유용성 외에 인지된 유희성도 포함된 확장된 기술수용모델이 적합함을 알 수 있었고,집단 B는 모델의 적합도가 떨어지기는 하지만 집단 A에 비해 인지된 유용성에 대한 중요도가 높음을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는 집단 특성에 따른 프로그램 설계방향을 제시하여 향후 수요반응 프로그램을 효과적으로 운영하는 데에 도움을 줄 것으로 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.2091-2098
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• 2006

본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 구성하는 센서 노드들을 위 한 자원 적응형 데이터 확산 프로토콜을 제안하였다. 무선 센서 네트워크의 각 센서 노드들은 배터리 전력에 의존하여 센싱, 연산, 통신 등 협업 작업을 통해 최종 목적지에 요구된 정보를 전달한다. 따라서 센서 노드들이 수집한 정보를 사용자에게 전달하기 위해 사용되는 프로토콜들은 센서 노드의 전력 소비를 최소화 할 수 있어 야 한다. 이를 위해서는 특히 브로드캐스트와 같은 전송 방식 때문에 발생하는 내부 네트워크 내파, 데이터 중칩 전송, 과다한 메시지 전송 등의 문제를 해결하여 전체 전력 소비를 최소화는 것이 매우 중요하다. 각 센서 노드들간의 최단 경로 유지와 네트워크 생존시간의 연장 및 통신비용 절감을 위해 본 논문에서는 이벤트 지 역에서의 협의를 통한 전송 노드 선출, 홉과 에너지정보를 이 한 최적의 전송경로 유지 기법을 제안하였다. 마지막으로, 본 논문에서는 제안된 기법을 기존의 방향성 확산 및 SPIN 프로토콜과 비교하기 위해 이벤트 발생 주변에 이웃한 센서 노드 수의 증가에 따른 에너지 소비율, 네트워크에 유포되는 메시지 비율, 센서 노드 수의 증가에 따른 전체 네트워크 에너지 소비율 측면에 대한성능 평가를 수행하여 이것들의 성능이 향상됨을 보였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.1071-1078
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• 2014

최근 빅데이터(Big Data)를 이용한 정보 제공 서비스가 확대되고 빅데이터 처리 기술 역시 IT 업체의 중요한 이슈로 학문적인 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다. 이에 본 논문에서는 R 프로그래밍을 기반으로 용접의 빅데이터 분석 및 추출을 통하여 용접사의 숙련된 패턴을 분석하고 분석된 결과를 비 숙련공에게 제공함으로써 용접 품질 및 용접 시간 단축 등의 용접 작업에 적용되는 비용을 절감하고자 한다. 용접은 숙련공이 되기 위하여 오랜 시간을 투자해야 하는 문제점이 있다. 이러한 단점을 해결하고자 숙련공들의 용접 패턴 분석을 위하여 다량의 패턴 변수에 R의 연관 규칙 알고리즘과 회귀분석 방식을 적용한다. 상위 N개의 규칙을 분석한 후 분석된 규칙의 변수에 따른 숙련자의 패턴을 분석한다. 본 논문에서는 분석된 용접 패턴 분석을 통해 실험 결과를 분석하여 전력소비량과 와이어 소모 길이에 대한 패턴 구조를 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.287-287
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• 2009

연료전지는 전기에너지와 열에너지를 동시에 사용 할 수 있기 때문에 에너지 효율이 높고 유해 배기물이 거의 없으므로 친환경적이다. 따라서 환경문제가 대두되고 있는 오늘날, 고효율 친환경의 연료 전지는 차세대 에너지원으로 각광받고 있다. 보일러와 계통선에서 열과 전기를 공급받는 기존방식에 비해 연료전지 코제너레이션 시스템의 경우 20%이상 에너지 절감율을 향상시킬 수 있다. 기존 10kW이하의 소용량 발전설비의 경우 대형 발전소와 같은 수준인 30%이상의 전기 효율을 기대할 수 없으나 고분자 전해질 연료전지를 적용할 경우 1kW급에서도 35%의 전기 효율을 기대할 수 있으며 열회수까지 고려할 경우 80%에 가까운 열효율을 달성할 수 있다.(4)연료전지 시스템은 연료전지 스택 이외에, 연료변환장치, 급기설비, 열 및 물관리 설비, 전력변환장치 그리고 제어 장치 등으로 구성된다. 연료전지 시스템 성능은 연료전지 스택의 성능에 가장 의존적인데 연료전지 스택의 성능은 같은 스택이라도 운전 및 제어 방법에 따라서 다양하게 변할 수 있다. 실제로 연료전지 스택 자체의 전기 변환 효율은 최대 40% 까지로 매우 높으나, 다양한 운전 조건에 따라 효율이 30~40% 수준에서 변화는 것이 현실이다. 때문에 시스템을 설계할 때에는 종합화된 시스템 측면에서의 운전까지 고려한 설계와 성능 해석이 필요하다. 그간 연료전지를 활용한 가정용 열병합 발전분야에서는 시스템 설계를 위한 시뮬레이션 기반 성능 해석에 관한 연구가 활발히 진행되어왔다. 하지만 연료전지 스택의 경우 간이화된 성능 모델식을 사용하여 이로 인한 성능 예측모델의 오차가 크게 발생하여 전체 시스템 최적화의 저해요인으로 작용하여왔다. 따라서 본 연구에서는 가정용 연료전지 열병합 발전 시스템을 자체적으로 설계 개발하였으며 이 중 연료전지 스택의 성능모델을 실험기반으로 구축하였다. 먼저 가정용 연료전지 열병합 발전 시스템의 설계는 크게 네 단계로 구분되며 이는 1) 시스템 개념 설계, 2) 연료전지 스택 설계, 3) 주변장치 설계, 4) 제어시스템 설계로 이뤄진다. 연료전지 스택의 성능 모델은 고분자연료전지의 성능에 가장 민감하게 영향을 미치는 온도 및 습도의 변화에 따른 다양한 스택 성능을 예측 가능하도록 개발하였으며 이는 간단한 이론 모델의 구조에 실험 데이터를 기반으로 모델 파라미터를 도출하는 기법으로 이뤄졌다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.485-490
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• 2012

본 논문에서는 선박의 진동에 의하여 수명이 짧은 필라멘트를 사용하는 조명기구를 대체하기 위하여 선박용 LED 조명등 구동회로를 설계 및 구현하였다. 구동회로는 부피를 줄이고 비용을 절감하기 위하여 변압기가 없는 스위칭 회로로 설계되었다. 스위칭 회로는 입력 교류전압 220 V에 PWM 제어를 함으로써 안정적으로 LED를 구동할 수 있도록 설계하였다. 스위칭 회로의 펄스성 전류에 대하여 Valley-fill 방식의 역률 보상회로를 채용함으로써 역률를 개선하였다. 장기간 운항하는 선박에서의 조명등 교체 주기를 줄여 관리를 효율적으로 할 수 있도록 직병렬 배열로 LED 모듈 회로를 설계하여 LED의 일부가 손상되더라도 LED 모듈이 조명등 기능을 할 수 있도록 하였다. 개발한 구동회로를 포함한 조명기구는 전력소모와 역률이 각각 39 W, 0.925 로 선박 조명에 적합함을 확인하였다.