• 융합신호처리학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.94-99
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• 2024

최근 들어 풍력 발전은 신재생 에너지 중에서 높은 효율을 가진 에너지원으로 주목받고 있으며, 이에 따라 전 세계적으로 다양한 기술 개발이 진행되고 있다. 일반적으로 풍력 발전은 풍력 자원이 풍부한 지역에 많은 풍력터빈을 설치하여 운영하는 대형 풍력 농장(Big Wind Farm) 형태로 운영되고 있으나 개발 도상국이나 전력망에서 고립된 지역에서는 오프-그리드(Off-Grid) 형태의 소형 풍력 발전 시스템이 효율적인 솔루션으로 부상하고 있다. 오프-그리드(Off-Grid) 형태의 소규모 발전 시스템을 효율적으로 운영하고 확산시키기 위해서는 실시간 모니터링 시스템의 개발이 요구된다. 소규모 풍력 발전 시스템 구성을 위해 과다한 풍속으로 인한 손상 방지 체계 및 다양한 환경적 요소에 능동적으로 대처하기 위한 실시간 발전소 운영 모니터링 체계 그리고 생산된 전력을 안정적으로 소규모 지역이나 시설에 공급하기 위한 ESS(Energy Storage System) 시스템에 대해 연구하였다. 구현된 시스템은 터빈의 RPM, 발전량, 브레이크 동작, 발전량 등을 모니터링하여 최적 운영환경이 조성되도록 하였다. 구현된 소형 풍력발전 체계는 격오지 도로 조명, 해양 레저 시설, 모바일 통신 기지국 등에 활용될 수 잇으며 RE100 산업 생태계 발전에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.2395-2402
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• 2013

본 논문에서는 40MHz의 대역폭과 개선된 선형성을 가지는 active-RC channel selection filter (CSF)가 제안된다. 제안되는 CSF는 5차 butterworth 필터로써 한 단의 1차 low pass 필터와 두 단의 biquad 기반의 2차 low pass 필터, 그리고 DC offset 제거를 위한 DC 피드백 회로로 구성된다. CSF의 선형성을 개선하기 위해 스위치로 사용되는 MOSFET의 body를 source 노드로 연결한다. 설계된 CSF의 대역폭은 10MHz, 20MHz, 그리고 40MHz로 선택될 수 있으며, 전압 이득은 0dB에서 24dB까지 6dB의 단위로 조정된다. 제안된 CSF는 1.2V 40nm의 1-poly 8-metal CMOS 공정에서 설계된다. 설계된 CSF가 40MHz의 대역폭과 0dB의 gain을 가질 때, OIP3는 31.33dBm이고 in-band ripple은 1.046dB, IRN는 39.81nV/sqrt(Hz)로 시뮬레이션 검증되었다. CSF의 면적과 전력소모는 각각 $450{\times}210{\mu}m^2$와 6.71mW 이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.2273-2280
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• 2013

본 논문에서는 차세대 항공 감시시스템에 대하여 소개하고, 지상국 수신기 전단부 저잡음 증폭기 설계에 관하여 연구하였다. 국제 표준 문서와 기존 제품의 성능을 고려하여 수신감도, 신뢰성 등이 경쟁력 있게 전체 시스템을 링크 버짓 하였으며, 이에 적합한 저잡음 증폭기를 얻기 위해 이득, 이득 평탄도, 반사손실 등을 최적이 되도록 설계 규격을 결정하였다. 설계시 저전력, 저잡음, 고이득 특성에 적합한 바이어스 회로를 구성하였으며, 최적 설계 후 실시한 모의실험 결과로 이득은 16.24dB, 잡음지수는 0.36dB, 입출력 반사손실은 각각 -18dB와 -28dB, 주파수 안정도는 1.11을 얻었고, 제작 후 측정 결과는 이득 17dB, 잡음지수 0.51dB, 이득 평탄도 0.23dB, 입출력 반사손실은 각각 -18.28dB, -24.50dB로 전체 시스템 구성에 적합한 결과를 얻었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권2B호
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• pp.130-137
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• 2012

본 논문은 백본 망에서 발생하는 에너지를 절감하기 위하여 LPI(Low Power Idle)를 이용하는 OBS 코어 및 에지 라우터 구조를 제안하고 이를 평가한다. 제안한 LPI를 이용하는 코어 라우터는 코어 라우터 라인 카드와 BCP 스위치, 버스트 스위치, 스위치 제어기 및 LPI 기능을 위한 Sleep/Wake 제어기로 구성된다. 망 부하가 낮을 때 네트워크 제어 패킷을 수신한 Sleep/Wake 제어기는 코어 라우터 라인 카드의 수면/활성 상태를 제어함으로써 에너지를 절감 할 수 있다. 에지 라우터는 액세스 라인 카드 스위치, SCU 그리고 OBS 에지 라우터 라인 카드로 구성된다. 에지 라우터에서 LPI 기능은 네트워크 수준 제어를 통하여 에지 라우터 라인 카드 개별적으로 수행되며 버스트를 생성하는 동안 에지 라우터 라인 카드의 PHY/Transceiver를 수면 상태로 천이시킴으로서 에너지 절감을 할 수 있다. 제안된 코어 및 에지 라우터 구조의 에너지 절감 성능 평가를 위하여 본 논문에서는 제안된 라우터 구조의 전력 소모율을 비교/분석하였으며, OPNET을 이용한 시뮬레이션을 수행하여 코어 라우터와 에지 라우터 라인 카드의 PHY/Transceiver의 수면시간 관점에서 코어 및 에지 라우터의 에너지 절감 성능을 평가하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.71-78
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• 2020

신재생에너지를 활용한 발전원의 경우, 날씨 등의 영향을 많이 받아 전력 생산량이 원활하지 않을 수 있다. 태양광 및 풍력 발전의 효율성을 높이기 위해 에너지 저장 장치(ESS·Energy Storage System)를 활용한다. ESS는 배터리 보호 시스템과 운영관리, 제어체제가 미흡하거나, 설치상의 부주의 등의 원인으로 인해 화재가 속출하고 있으며, 매우 큰 인명 피해와 경제적 손실로 이어지고 있어 ESS의 안정성 및 배터리 보호 시스템 운영관리 기술이 필수적으로 요구되고 있다. 본 논문에서는 ESS 최적화 및 안정적인 운영을 위한 배터리 잔량 산출 알고리즘과 고장 예측 알고리즘을 제시한다. 제시한 알고리즘은 배터리의 충전 및 방전 수행 시 실시간으로 전류량을 누적하여 정확한 배터리 잔량을 산출하며, 배터리 셀 간의 전압불균형 현상을 이용하여 배터리의 고장 유무를 산출한다. 제시된 알고리즘들은 ESS를 최적의 상태로 운영하는데 필요한 정확한 배터리 잔량과 고장 예측이 가능하다. 따라서 ESS의 배터리의 정확한 상태 정보를 측정하고 신뢰성 있게 모니터링 하여 대형 사고를 미연에 방지할 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.199-203
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• 2015

산업의 발전과 더불어 전력에 대한 수요량이 증가하고 있다. 이에 따라 전기의 생산 및 송전 용량이 커지고 시설이 대규모화될 뿐만이 아니라 높은 신뢰성으로써 동작할 것을 요구받고 있다. 전기의 생산 및 공급 과정에서 요구 되는 높은 신뢰성은 산업 사회의 필수적인 요소라고 할 수 있다. 설비의 사고 및 정전 사고 등은 높은 전기적 의존을 가진 고도 산업 사회에 막대한 경제적 손실 및 장애를 가져다준다. 이 논문에서 운전 중 케이블의 부하 전류와 수명과의 상관 관계에 대한 기초 연구를 제시한다. 본 연구를 위하여, 절연 저항과 부하 전류를 측정하기 위한 CT와 온도 측정 장치를 운전 중인 6.6 kV 케이블 시스템에 설치하였다. 측정 장치는 동작한지 약 20년이 경과한 케이블 시스템에 설치 운영 중이다. 대부분 케이블의 절연 저항은 한계 이상의 값을 나타내었으므로, 잔여 케이블 수명을 발견하기 어려웠으며, 부하 전류는 거의 변동이 없는 시스템이었다. 주변 온도는 $15{\sim}25^{\circ}C$로서 변동폭은 매우 적었다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.1-11
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• 2015

인체를 중심으로 동작하는 WBAN(Wireless Body Area Network)은 의료 및 비의료 서비스를 동시에 제공하는 것을 목적으로 하며, 저전력, 다양한 전송률과 높은 데이터 신뢰성을 요구하는 근거리 통신 기술이다. 이러한 요구사항을 만족시킬 수 있는 통신기술 표준 중 IEEE 802.15.4는 WBAN 운영에 높은 호환성을 제공할 수 있어 이를 통한 다양한 연구가 진행되고 있다. 한편, IEEE 802.15.4 기반 다수의 WBAN이 밀집될 경우 발생하는 신호 간섭과 충돌은 데이터의 신뢰성을 저하시키는 주요한 원인되고 있으며, IEEE 802.15.4 표준은 다수의 네트워크가 공존하는 상황을 고려하여 설계되지 않았기 때문에 이에 대한 개선이 필요하다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 사전 실험을 통해 IEEE 802.15.4 기반의 WBAN 간 공존 상황에서 발생할 수 있는 문제점들을 파악하였고, 실험 결과를 바탕으로 다수의 WBAN이 공존하는 상황에서의 신뢰성 저하를 완화하기 위한 기법을 제안한다. 제안하는 기법의 동작은 크게 두 단계로 구분될 수 있으며, 첫 번째 단계에서는 슈퍼 프레임의 CFP 구간에서의 데이터 전송 방법을 개선하여 WBAN 간 충돌을 회피하며, 두 번째 단계에서는 채널 접근 방식을 전환함으로써 충돌을 완화한다. 제안하는 기법은 표준 기반의 WBAN과 비교 실험을 수행하여 성능을 검증하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.329-336
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• 2016

옥외광고 및 산업 현장에서는 실시간으로 다양한 의사를 표현하기 위하여 영상처리 기반 이미지 변환 출력 LED 전광판 시스템을 구현하려고 한다. 최근 각종 현장에서는 단순한 문장 표현이 아닌 이미지를 이용한 직관적인 의사소통의 중요성이 커지고 있다. 따라서 의사소통을 위해 단순히 입력된 정보를 출력하는 것이 아닌 실시간 정보를 출력할 수 있는 시스템이 요구되고 있다. 이를 위해 본 시스템은 다양한 임의의 이미지 출력이 불가능한 기존의 LED 전광판에 이미지를 맵핑하는 문제를 해결하는 것과 이미지 출력이 가능한 형태로 변환하여 저전력의 LED를 활용하여 한정된 자원 안에서 효율적으로 메시지와 이미지를 출력하도록 개발하였다. 따라서 본 논문에서는 LED 전광판을 무선네트워크로 관리하고 마이크로 컨트롤러 중 하나인 ATmega2560과 Wi-Fi 모듈 및 서버와 안드로이드 어플리케이션 클라이언트를 통해 텍스트만 출력하는 기존의 전광판과는 달리 이미지 출력과 다양한 출력을 가능하게 하여 출력할 문자와 이미지에 대한 처리를 서버에서 관리함으로서 이미지 출력에 필요한 여러 변환 과정에 생기는 부하를 줄이는데 초점을 맞춘 시스템을 제안한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.1747-1754
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• 2016

본 논문에서는 고정밀 하이브리드 온 칩 온도센서를 제안하였다. 제안된 온도센서에서는 SAR 타입 온도센서와 ${\Sigma}{\Delta}$타입 온도센서를 혼합하였다. SAR 타입 온도센서는 ${\Sigma}{\Delta}$타입 온도센서 보다 온도를 찾아가는 속도가 빠르지만 오차가 발생할 확률이 높은 단점이 있고, ${\Sigma}{\Delta}$ 타입 온도센서는 SAR 타입 온도센서 보다 정확하지만 속도가 느린 단점이 있다. 제안된 온도 센서는 두개의 온도 측정방법을 혼합하여 고정밀 고속 온도측정이 가능하다. 또한, 칩 제작 후 온도 오차 값을 메모리회로에 저장하여 온도 오차를 보상하는 회로를 포함하여 온도센서를 구현하였다. 제안된 온도센서는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었다. 온도 정확도, 소비 전력, 칩 면적은 각각 $0.15^{\circ}C$, $540{\mu}W$, $1.2mm^2$였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.430-439
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• 2006

본 논문에서는 차세대 이동 통신을 위한 전파 전파 특성을 분석하기 위해 3.4, 5.3, 6.4 GHz 대역 신호를 이용하여 마이크로 셀 형태의 주거 및 도로 지역에서 측정된 경로 손실을 제시하였다. 한국의 대표적인 주거 지역 형태인 아파트 지역과 주택 지역의 경로 손실 특성을 비교 분석하였으며 기존의 COST231-Hata모델과도 비교하였다. 측정 결과 동일한 주파수에 대하여 두 주거 지역의 표준 편차는 주거 지역에 따른 경향이 없는 반면, 경로 손실 지수는 아파트 지역이 큰 경향을 보였다. 마이크로 셀 형태의 도로 지역은 가시 구간과 비가시 구간으로 구분하여 측정을 수행하고 경로 손실 특성을 분석하였다. 가시 구간의 경우 3.4, 5.3, 6.4 GHz 모두에 대해 측정을 통한 경로 손실 값은 이론적인 경계 내에 위치하고 있으며 breakpoint의 위치는 이론값에 비해 6 % 정도 감소하는 사실을 확인할 수 있었다. 비가시 구간의 경우 가시 영역에서 비가시 영역으로 전환되는 지점에서 수신 전력이 급속하게 감소하며 가시 영역에 비해 비가시 영역의 경로 손실 지수가 큰 결과를 보였다. 그리고 송신단에서 코너까지의 거리가 증가할수록 비가시 영역에서의 경로 손실 지수와 코너 손실이 증가하는 현상을 확인할 수 있었다.