• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제19권7호
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• pp.1373-1379
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• 2018

센서를 활용한 다양한 응용들의 등장으로 사물 인터넷 환경에서 무선 센서 기기들의 활용범위가 점점 넓어지고 있다. 그런데 무선 센서 특성상 전력자원의 한계가 있으므로, 무선 통신과 같이 전력소모가 큰 작업들을 에너지 효율적으로 운영해야 한다. 이를 위해, 본 논문에서는 수집된 센서 데이터를 모아서 전송하는 방식(data aggregation) 하에서 확률 모형 기반의 에너지 소비 모델을 개발하고, 개발된 모델을 기반으로 전력소비를 최소화하는 센서 데이터 전송주기를 구하였다. 또한, 분석 결과를 바탕으로 최적 전송주기의 성능을 수치예제로 보였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.370-371
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• 2019

태양 에너지 수집형 무선 센서 네트워크는 지속해서 에너지를 수집할 수 있어 배터리 기반 센서 네트워크의 에너지 제약 문제를 완화할 수 있지만, 고정된 싱크의 사용으로 싱크 주변에 존재하는 노드들이 상대적으로 에너지 소비가 증가하는 문제, 즉 에너지 사용 불균형 문제는 해결하지 못한다. 최근의 연구에서는 클러스터링을 기반으로 한 모바일 싱크를 도입하여 이를 해결하고자 했지만, 클러스터 헤드 및 그 주변 노드들의 에너지 부담은 여전히 존재한다. 한편, 무선 전력 전송 기술 발전에 따라 무선 센서 네트워크에서 모바일 싱크를 이용한 무선 전력 전송의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 따라서 본 논문에서는 무선 전력 전송이 가능한 모바일 싱크와 효율적인 클러스터링 기법(클러스터 헤드 선출 포함)을 이용하여 에너지 불균형 문제를 최소화하는 기법을 제안한다. 제안 기법은 클러스터 헤드 및 헤드 주변 노드의 에너지 핫 스팟이 완화됨으로, 전체 네트워크의 정전 노드들이 감소하고 수집된 데이터양이 증가한 것을 성능평가를 통해 확인할 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권12호
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• pp.935-941
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• 2018

본 논문에서는 소형의 인체 삽입형 의료기기에 자기 공진기법 무선전력전송을 적용하는 경우, 적합한 시스템 구성을 제안하고 성능을 검증하였다. 제안하는 수정된 직렬-병렬 구성은 전력 수신부의 전력 수신 코일과 커패시터를 병렬로 연결한 공진기에 직렬로 연결되는 인덕터를 추가하여 구현하며, 낮은 인덕턴스를 가진 전력 수신 코일을 이용하는 경우 직렬 공진기를 이용하는 경우에 비해 높은 효율을 달성할 수 있다. 회로분석을 통해 해당 구성의 유효성 및 동작조건을 이론적으로 검증하고, 돼지 지방 및 근육 생체 블록에 무선전력전송 수신코일을 삽입한 환경에서 무선전력전송을 진행하여 전력 전송 효율 및 생체 블록의 온도 변화를 측정 비교하였다. 생체 블록에 2.5~10 mm 깊이로 삽입 시 제안한 구성이 일반적인 직렬-직렬 구성보다 평균 17.79 % 개선된 효율을 보이며, 공기 중에서 32 dBm 전력 송신 시 직렬-직렬 수신 코일은 평균 $0.75^{\circ}C/s$, 제안한 구성의 수신 코일은 평균 $0.18^{\circ}C/s$의 온도 변화를 보여 제안한 구성이 인체 삽입형 무선전력전송 시스템 구성에 보다 적합함을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.983-989
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• 2012

IEEE 802.3az LPI 메커니즘은 전송할 데이터가 없을 경우 취침 모드로 천이하여 다수의 컴포넌트들을 저전력 상태를 유지하게 함으로써 에너지 효율성을 향상시킨다. LPI는 소량의 데이터가 주기적으로 전송되는 상황에서는 잦은 전송 모드 변환에 따른 오버헤드 때문에 에너지 효율이 크게 개선되지 못하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 전송계층 트래픽 특성 및 네트워크 상태에 따라 LPI 모드 상태 천이를 적응적으로 수행하는 개선된 LPI 메커니즘을 제안한다. 시뮬레이션 방법에 의한 성능 분석을 통해 제안한 메커니즘이 다양한 트래픽 부하에 대해서 기존 방법보다 에너지 효율성을 향상시키는 것으로 나타났다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권11A호
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• pp.1072-1078
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• 2008

이 논문에서는 전송 실효성 극대화를 위하여 사용자 별 최소 및 최대 전송률 제한을 두는 페이딩 방송채널에서 내림차순 전력할당에 기반한 효율적인 SCM (superposition coding multiplexing) 방법을 제안한다. 이 방법은 3단계로 구성되는데, 1단계에서는 전송 가능한 최대의 사용자 집합을 선정하고, 2단계에서는 사용자 별 송신전력의 내림차순으로 해당 사용자의 최소 전송률을 보장하는 최대 허용 간섭전력을 결정하는 방식으로 해당 사용자별 송신전력을 할당하고 잔여전력을 계산한다. 3단계에서는 2단계에서 잔여전력이 발생하는 경우에 수행하며, 내림차순 마지막 사용자부터 다시 오름차순으로 해당 사용자의 최대 전송률 제공에 필요한 전력 범위까지 최대로 추가 전력을 할당한다. 이 방법은 2단계 내림차순 할당에서 각 사용자가 자신의 최소 전송률 보장을 위하여 이후 사용자들로부터의 최대 허용 간섭전력을 고려하여 전력할당이 이루어졌으며 오름차순 추가 할당으로 인한 해당 사용자 이후 모든 순위 사용자들에 대한 전력 재할당을 필요로 하지 않는다. 따라서, 제안한 방법은 사용자 별 최소뿐만 아니라 최대 전송률 제한을 두는 경우, 특히 사용자 수가 많아질수록 계산이 더욱 효율적이다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제48권6호
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• pp.34-42
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• 2011

USN환경에서 다양한 정보 수집을 위해 배치된 수많은 센서노드들의 배터리를 일일이 교체해 주는 것은 많은 시간과 비용이 소요된다. 이를 해결하기 위한 방안으로 본 논문에서는 센서노드 배터리 충전용 전력획득모듈을 제안한다. 센서모듈이 환경 정보를 센싱하고 정보를 전송하는데 소모하는 전력과 자연 방전되는 배터리 전력을 보충하기 위해, 전력전송모듈에서 전송한 RF 전력을 획득모듈에서 효과적인 획득 및 효율적인 전력관리를 통해 배터리에 충전한다. 획득된 전력은 배터리 전력을 일정한 레벨로 유지시켜 센서노드의 배터리 교체 주기를 반영구적으로 늘림으로써 USN 산업의 신뢰성과 적용가능성을 높이고 USN 산업 활성화에 기여할 수 있다. 본 논문에서는 RF 무선전력전송 시스템을 이용하여 전력전송/획득모듈간 5 m의 거리에서 입사된 10 dBm의 전력을 4.2 V의 1 mA 이상의 전류로 센서노드용 리튬폴리머 배터리에 충전하는 실험을 거쳐 시스템을 검증하였고 센서노드의 배터리 소모전류와 센싱정보 송신주기를 무선으로 충전할 수 있는 전류량과 비교하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.314-315
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• 2020

현대의 많은 Internet of Thing (IoT)기기들의 충전방식이 유선 충전이 아닌 무선 충전을 사용함에 따라 다양한 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 그 중 공진을 이용한 자기공진 방식의 무선충전 시스템은 전자기유도 방식보다 먼 거리에서 충전이 가능하고 공진부 코일의 중심점을 맞추지 않아도 효율에 큰 차이를 보이지 않는 장점이 있다. 점점 더 무선충전이 가능한 기기들이 많아짐에 따라 소모전력이 큰 기기들의 무선전력전송이 많이 연구되고 있다. 본 논문에서는 2개의 송신코일을 사용하여 기존의 1Transmitter - 1Rectifier (1Tx-1Rx) 방식보다 대용량 전력을 전송할 수 있음을 검증하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1640-1641
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• 2011

다양한 환경에서 USN 시스템이 적용됨에 따라 해당 시스템의 효율적인 전력 운용 및 통신 방식이 중요해 지고 있다. 이에 본 논문에서는 태양전지를 사용하여 획득한 전력을 효율적으로 배터리에 충전시키기 위해 히스테리시스 스위치를 사용한 에너지 획득모듈, 센서노드의 효율적인 전력운영을 위해 아이디 기반의 웨이크업 모�뺐� 센싱정보를 전송후 자체적으로 전력을 차단하는 동적전력관리 모듈을 제안 및 구현을 통해 센서노드의 효율적인 전력 운용을 검증했다.

• 디지털융복합연구
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• 제10권9호
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• pp.369-374
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• 2012

통신 시스템의 설계 전력 여유분을 이용하여 기존 시스템의 구성을 변경하지 않고 시스템의 전반적인 전송효율을 증진시킬 수 있는 적응변조방식의 변환은 주로 전송량에 대한 관점에서 다루었으나, 변조방식의 변환 시 소모되는 순간 에너지는 이동통신 단말과 같이 밧데리가 필요한 장치의 효율을 낮춘다. 따라서 전송효율만을 고려하던 기존방식에 순간 에너지소비의 관점을 도입하여 에너지 효율을 고려한 변환기법을 제안한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.614-619
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• 2017

본 논문에서는 6.78 MHz 자기공진방식 무선전력전송 송수신 코일을 최적화하고 이에 따른 시뮬레이션 및 측정 결과를 제시하였다. 전송 효율은 시스템 형태 및 코일 크기 등 다양한 요인에 따라 영향을 받게 되므로 자기 공진형 무선전력전송의 실용화에 있어 코일 구조를 각각 송신용 헬리컬 공진코일과 수신용 평판형 스파이럴 공진코일을 구성하여 부피의 문제점을 최소화하고 원통형 형태의 무선충전형태에 맞게 코일의 크기, 공진기 내의 코일과 코일 간의 거리 등을 결정하였으며, 전자계 시뮬레이션을 통해 이를 확인하였다. 860mm 지름 상판과 600mm 떨어진 기둥의 원통형 구조에 대하여 적용 가능한 무선전력전송 코일을 설계하여 특성을 시뮬레이션하고, 제작하여 특성을 측정하였다. 시뮬레이션 특성은 ${\mid}S_{21}{\mid}$이 -0.53 dB, 효율 88 %, 측정 결과는 ${\mid}S_{21}{\mid}$이 -0.71 dB 로 효율 85 %를 나타내었다.