• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권1호
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• pp.521-531
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• 2018

This paper presents a procedure for field measurements which provides a generalized Narrowband Power Line Communications (NB-PLC) channel model for low voltage (LV) access network in order to deploy advanced metering infrastructure (AMI) within Lahore, Pakistan. The measurements of allocated sites were performed in the residential (urban and rural), industrial and commercial electricity consumers for the NB-PLC channel modeling of overhead transmission lines (TLs). On the basis of extensive field measurement results, the average attenuation profile and transfer functions are presented. The results obtained from field measurements are validated by comparing them with a proposed Simulink model. A close agreement in the measured and simulated transfer function (TF) results is observed. The proposed Simulink model is an effort to model the NB-PLC channels in an effective way, especially in South Asian countries.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.223-223
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• 2018

취수원에서 정수장과 배수지를 거쳐 수용가에 이르기까지 공급되는 급수량을 결정하는데 있어 각 수용가별 물 사용 패턴은 수요량을 예측하여 취수량을 결정하는데 있어 매우 중요한 지표이다. 생활용수 추정은 용도별(가정용, 상업용, 공업용 등)로 분류하여 경향성이 나타날 수 있도록 과거 사용실적을 바탕으로 장래 용도별 사용량을 추정한다. 이는 경험을 바탕으로 한 것으로 일반적으로 시계열 모형을 이용하는데 수요예측의 실패 가능성이 높으며 효율적인 방법이라 할 수 없다. 이에 본 연구에서는 최근 통신기술의 발달로 양방향 통신이 가능한 AMI(Advanced Metering Infrastructure, 원격검침인프라)센서를 영종도 112블록의 528개의 수용가에 설치하였다. AMI는 스마트 미터에서 측정한 데이터를 원격 검침기를 통해 물 사용량을 자동으로 계측할 수 있다. AMI 데이터를 이용하여 영종도 112블록의 운북동과 운서동의 각 용도별, 요일별, 그리고 도심지와 농가의 실시간 물 사용 패턴을 분석하였다. 분석 결과 운북동과 운서동의 물 사용 패턴은 비슷한 경향을 보이는 것으로 보이나 도시화된 운서동에 비해 운북동의 물사용량이 상대적으로 적고 첨두사용량의 발생시간 또한 빠른 것으로 나타났다. 또한 가정용과 공공용의 경우 시간별 물 사용량이 요일에 따라 일정한 경향이 있으나 상업용과 공업용은 일정한 사용량을 보였다. 향후 112블록의 관망해석에 실시간 물사용 패턴을 적용하여 효율적으로 급수량 결정을 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.851-858
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• 2021

재생에너지 및 분산자원의 증가로 에너지신산업에서는 전통적인 데이터뿐만 아니라 다양한 에너지 관련 데이터들이 생성되고 있다. 즉 다양한 재생에너지 설비와 발전 데이터, 계통 운영 데이터, 계량 및 요금 관련 데이터뿐만 아니라 새로운 서비스와 분석을 위해 필요한 기상 및 에너지 효율화 데이터 등이 있다. 에너지 빅데이터 처리 기술은 분산자원, 계통, AMI(: Advanced Metering Infrastructure)를 포함한 전력 생산·소비 인프라의 전반기에서 발생하는 데이터를 체계적으로 분석 ·진단할 수 있다. 이를 통해 ICT(: Information and Communications Technology)산업과 에너지 산업 간 융복합의 새로운 비즈니스 창출을 지원하는 기술이 될 수 있을 것이다. 이를 위해서 수집된 데이터의 항목별 특성 분석 및 연관관계 표본 추출과 각 특징들의 범주화 및 요소 정의 등 데이터 분석 시스템에 대한 연구가 필요하다. 또한 데이터의 손실 및 이상 상태 처리를 위한 데이터 정제 기술에 대한 연구가 이루어져야 한다. 그리고 에너지 데이터를 실시간으로 저장 및 관리할 수 있도록 Apache NIFI, Spark, HDFS(: Hadoop Distributed File System)에 대한 개발 및 구축이 필요하다. 본 연구에서는 위와 같은 다양한 전력거래를 위한 전반적인 에너지 데이터 처리 기술과 시스템를 제안하였다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.419-424
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• 2012

This paper discusses the state-of-the-art techniques in real-time state estimation for the Smart Microgrids. The most popular method used in traditional power system state estimation is a Weighted Least Square(WLS) algorithm which is based on Maximum Likelihood(ML) estimation under the assumption of static system state being a set of deterministic variables. In this paper, we present a survey of dynamic state estimation techniques for Smart Microgrids based on Belief Propagation (BP) when the system state is a set of stochastic variables. The measurements are often too sparse to fulfill the system observability in the distribution network of microgrids. The BP algorithm calculates posterior distributions of the state variables for real-time sparse measurements. Smart Microgrids are modeled as a factor graph suitable for characterizing the linear correlations among the state variables. The state estimator performs the BP algorithm on the factor graph based the stochastic model. The factor graph model can integrate new models for solar and wind correlation. It provides the Smart Microgrids with a way of integrating the distributed renewable energy generation. Our study on Smart Microgrid state estimation can be extended to the estimation of unbalanced three phase distribution systems as well as the optimal placement of smart meters.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제1권3호
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• pp.171-180
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• 2012

전력시스템의 배전분야 정보모델 및 데이터교환 국제표준인 CIM(Common Information Model, IEC61968) 기반 MDMS(Meter Data Management System, 미터데이터관리시스템) 개발에 있어서, 가장 중점을 두는 부분은 짧은 주기로 수집되는 데이터의 효과적인 관리와 AMI 데이터를 활용하기 위하여 상위시스템들과 어떻게 통합서비스 할 것인가에 대한 이슈이다. 본 논문에서는 기존의 AMR 환경과 다르게 양방향 서비스 인프라를 제공하는 AMI 환경에서 MDMS 구현 방안과 기능들을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 MDMS의 특징은 국제전력표준인 CIM과 통합서비스버스(ESB)를 활용하여 상호운영성을 확보했다는 점과 컴포넌트 기반으로 시스템 모듈을 구현하여 현장 활용도 향상이 가능하다는 점이다. 본 연구의 제안된 결과는 지능형전력망 구현에 있어서 CIM 기반 전력시스템의 효율적인 개발 및 운영에 기여할 것으로 기대한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.712-719
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• 2013

본 논문은 스마트 워터그리드의 원격단말기와 상위 서버단간의 검침 및 제어 데이터의 안정적 전송을 위한 보안모듈에 대해 연구하였다. 제안한 보안모듈은 기존에 보급되어 사용 중인 보안성 없는 원격 단말기에 부착할 수 있도록 구현되었다. 특히, 전기 분야의 스마트그리드와는 달리 스마트 워터그리드는 배터리 전원을 사용하므로 저 전력을 고려하였으며, 지하에 설치되는 계량기 위치에 의한 습하고 열악한 환경이 대단위 네트워크 시스템 구축 시 통신 장애 발생시키는 점을 고려하여 ARIA-GCM-128 대칭키 방식을 채택하였다. 본 논문의 암호화 모듈은 단말기의 검침 데이터와 상위 서버단의 제어 데이터에 대한 보안을 확보하고 임의로 위변조 되는 것을 방지하여 원격검침 시스템에 대한 안정성을 확보할 수 있도록 구현되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.160-160
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• 2019

Water is a limited source that needs to be properly managed and distributed to the ever-growing population of the world. Rapid urbanization and development have increased the overall water demand of the world drastically. However, there is loss of billions of liters of water every year due to leakages in water distribution systems. Such water loss means significant financial loss for the utilities as well. World bank estimates a loss of $14 billion annually from wasted water. To address these issues and for the development of efficient and reliable leakage management techniques, high efforts have been made by the researchers and engineers. Over the past decade, various techniques and technologies have been developed for leakage management and leak detection. These include ideas such as pressure management in water distribution networks, use of Advanced Metering Infrastructure, use of machine learning algorithms, etc. For leakage detection, techniques such as acoustic technique, and in recent yeats transient test-based techniques have become popular. Smart Water Grid uses two-way real time network monitoring by utilizing sensors and devices in the water distribution system. Hence, valuable real time data of the water distribution network can be collected. Best results and outcomes may be produced by proper utilization of the collected data in unison with advanced detection and management techniques. Long term reduction in Non Revenue Water can be achieved by detecting, localizing and repairing leakages as quickly and as efficiently as possible. However, there are still numerous challenges to be met and future research works to be conducted in this field.

• 전기학회논문지
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• 제60권6호
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• pp.1215-1224
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• 2011

Recently, a lot of research for the smart grid technology have been carried out to achieve energy efficiency for the electronic products. In order to practically apply this study, smart instruments which are capable of the AMI (Advanced Metering Infrastructure) and DR (Demand Response) function are necessary. However, it is difficult to apply the function of the smart grid to the electronic product that cannot support the smart grid. Accordingly, the efficient use of electric energy is impossible. In order to solve this problem, the electronic product has to be changed into the exclusive electronic product supporting smart grid technology or the smart controller has to be attached the outside of the device. In this study, we developed the smart controller for connecting the electric appliances to the smart grid system. It can be attached to the illumination and the smart grid-based lamp control system at home. We additionally designed the message frame and the protocol to operate the smart controller with the AMI based EMS (Energy Management Server). We developed an experimental system to practically verify functions of the smart controller which is attached to the lighting device. From the system, we showed that the electric source of the illumination can be controlled according to the load change and saved energy effectively. We also confirmed the structural benefit and the energy-efficient effect through the verification of the smart controller.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권9B호
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• pp.1369-1380
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• 2010

본 논문에서는 스마트그리드나 AMI, Zigbee 기반 홈네트워크와 같은 대표적인 IT 융합 환경 상에서 그 환경을 구성하는 주요 디바이스들에 대하여 내부에 존재하는 비밀키 값과 같은 중요한 정보를 쉽게 찾아낼 수 있는 효율적인 2차 차분전력분석 기법을 제안한다. 이 기법은 1차 차분전력분석 기법에 대한 공격 방지 기법이 적용된 디바이스에서도 쉽게 그 키 값을 찾아내는 기법으로 먼저 기존의 사전처리함수를 이용한 2차 차분전력분석 공격 기법을 실제로 구현하여 성능을 분석하고 이후 마스킹이 적용된 알고리즘에 대하여 더 강화된 사전처리함수를 제안한다. 그리고 제안한 사전처리함수를 이용하여 2차 CPA 공격을 수행하고 그 결과를 분석함으로 마스킹 대응 기법에 대한 2차 차분전력분석 공격이 IT융합 보안 기술 분야에 있어 매우 위협적인 공격임을 실험적으로 검증한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권1호
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• pp.50-64
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• 2016

Nowadays, smart meter (SM) technology is widely effectively used. In addition, power allocation (PA) and channel selection (CS) are considered problems with many proposed approaches. In this paper, we will suggest a specific scenario for an SM configuration system and show how to solve the optimization problem for transmission between SMs and the data concentrator unit (DCU), the center that collects the data from several SMs, via simulation. An efficient CS with PA scheme is proposed in the TV white space system, which uses the TV band spectrum. On the basic of the optimal configuration requirements, SMs can have a transmission schedule and channel selection to obtain the optimal efficiency of using spectrum resources when transmitting data to the DCU. The optimal goals discussed in this paper are the maximum capacity or maximum channel efficiency and the maximum allowable power of the SMs used to satisfy the quality of service without harm to another wireless system. In addition, minimization of the interference to the digital television system and other SMs is also important and needs to be considered when the solving coexistence scenario. Further, we propose a process that performs an interference analysis scheme by using the spectrum engineering advanced Monte Carlo analysis tool (SEAMCAT), which is an integrated software tool based on a Monte-Carlo simulation method. Briefly, the process is as follows: The optimization process implemented by genetic evolution optimization engines, i.e., a genetic algorithm, will calculate the best configuration for the SM system on the basis of the interference limitation for each SM by SEAMCAT in a specific configuration, which reaches the solution with the best defined optimal goal satisfaction.