• 제목/요약/키워드: Energy Save Design

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응용 계층 정보 기반의 에너지 효율적인 센서 네트워크 토폴로지 제어 기법 (An Energy-Efficient Topology Control Scheme based on Application Layer Data in Wireless Sensor Networks)

  • 김승목;김승훈
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제12권9호
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    • pp.1297-1308
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    • 2009
  • 센서 네트워크의 수명은 이를 구성하는 많은 센서 노드들의 수명에 의존한다. 따라서 각 센서 노드는 에너지를 효율적으로 이용하며 동작하도록 설계하는 것이 네트워크 설계의 중요한 요소이다. 센서 노드들을 계층구조로 구성하는 토폴로지 제어 연구들이 에너지 효율적 측면에서 많이 제안되어 발전해 왔다. 그러나 기존의 연구에서는 센서 노드들이 취득한 응용계층 정보를 바탕으로 클러스터 구성에 활용하거나, 클러스터 내 멤버 노드의 전송을 위한 TDMA 스케줄링에 반영하는 연구는 활발하지 못하였다. 본 논문에서는 응용계층 데이터에 근거한 에너지 효율적인 센서 네트워크 토폴로지 제어기법을 제안한다. 센서노드 응용계층의 정보를 이용하여 데이터 유사성이 높은 인접한 노드들을 섹션으로 형성한 후 클러스터를 구성하다. 각 클러스터를 위한 클러스터 헤드를 선출하는 토폴로지 제어 기법뿐만 아니라 또한, 각 클러스터에서 멤버노드가 감지한 데이터와 클러스터 헤드의 데이터간의 유사지속 정도 및 유사 정도에 근거하여 데이터의 무결성을 크게 훼손하지 않으면서 불필요한 전송을 억제하는 기법도 제안한다. 이와 같은 기법을 통하여 센서 노드들의 에너지 소모를 줄이고 전체 네트워크 수명을 연장 시킬 수 있다.

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가상현실 기반에서 차량 운전자 거동의 가시화 (Motion Visualization of a Vehicle Driver Based on Virtual Reality)

  • 정윤석;손권;최경현
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권5호
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    • pp.201-209
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    • 2003
  • Virtual human models are widely used to save time and expense in vehicle safety studies. A human model is an essential tool to visualize and simulate a vehicle driver in virtual environments. This research is focused on creation and application of a human model fer virtual reality. The Korean anthropometric data published are selected to determine basic human model dimensions. These data are applied to GEBOD, a human body data generation program, which computes the body segment geometry, mass properties, joints locations and mechanical properties. The human model was constituted using MADYMO based on data from GEBOD. Frontal crash and bump passing test were simulated and the driver's motion data calculated were transmitted into the virtual environment. The human model was organized into scene graphs and its motion was visualized by virtual reality techniques including OpenGL Performer. The human model can be controlled by an arm master to test driver's behavior in the virtual environment.

IP 주소 제한을 이용한 PC 절전 시스템의 설계 (A Design of Power-saving PC System Using the IP Address Restriction)

  • 김홍윤
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.89-97
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    • 2013
  • The green IT technology is being introduced in diverse sectors, especially in the data center and green computer sectors. Rack-type PCs, which have been developed by improving the computer hardware, are effective for data centers and large businesses, but they are not usually introduced in small organizations such as small and medium businesses and schools because they require high initial costs. Power-saving PC software enables the inexpensive power control, but the installation of the power-saving software in all computers in the organization is not an easy task. Computer users in the organization are usually not cooperative as they do not think the power-saving cost is directly related to themselves. In this paper, a technique wherein the server has a restriction in providing the IP address to the computers that has no power-saving software is proposed, so that users will cooperate in the PC power-saving system to avoid inconvenience. In order to provide restricted IP address periodically, the server makes a request of power-saving software installation check for user's PC. Proposed technique is more effective ways to save computer energy, because it does not depend on specific systems or organizations.

액체 건조제 제습을 위한 핀튜브형 재생기의 성능인자 영향 연구 (Study on the Effect of Performance Factors on the Finned Tube Type Regenerator for Liquid Desiccant Dehumidification)

  • 장준오;박문수;강경태;이신표;이진수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권7호
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    • pp.845-852
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    • 2003
  • Liquid desiccant dehumidification system can be used effectively to save energy consumed in air conditioning as an alternative compared with conventional air conditioning systems by reducing latent heat load. The dehumidifier and the regenerator from the heart of this system. The latent part of the cooling load is handled using liquid desiccant. In this study, the experimental regenerator has been designed to study the regeneration characteristics of the aqueous triethylene glycol(TEG) system. The performance factors of the regenerator with finned tube heat exchanger were evaluated by a series of experimental runs. The regeneration process is highly dependent on the liquid desiccant conditions, such as, temperature, concentration and flow rate. In addition, the effects of the inlet air temperature, humidity and flow rate were discussed. Data obtained are useful for design guidance and performance analysis of a regenerator, particularly for a liquid desiccant cooling system.

생태마을의 물질순환체계에 관한 연구 - 호주 크리스탈워터스 생태마을을 중심으로 - (A Study on the Material Circulation System of Ecovillage - Focused on the Cristalwaters Ecovillage in Australia -)

  • 최영호;심우갑
    • KIEAE Journal
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    • 제4권2호
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    • pp.49-56
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    • 2004
  • This study intends to propose the fundamentals of 'Ecovillage' design by researching into the cycle system of material of 'Crystalwaters' which is having been in charge of a leading role of GEN since 1996 (GEN was formed in 1996) as Ecovillage in Australia. First, to secure the water resources, we can store up rain and the water of valley, and dam. Second, we are able to use the natural filter apparatus, do tree-planting of roof to gain better quality of water. Third, it is to save the energy as supplying water. For it, we make the best of a gravity that is one of the cycle principle of water. Forth, to build a Dam can make a site of scenic beauty, do the role of recreation place and provide against emergencies (a fire, drought) as well as make a mild climate. Fifth, it can reduce the environment load because of sewage and garbage as making it compost. This is possible by treating biologically using composting apparatus of the dry or wet process. Sixth, it is to reduce the environmental pollution as to discharge seperating a recycable waste, an organic matter being able to make it compost. Finally, first of all, environmentally friendly inhabitant consciousness from lifestyle and production style plays an importent part for water cycle and the ecological cycle of waste and sewage.

에너지 효율적인 데이터 수집을 이용한 LEACH 기반 무전 센서 네트워크의 수명 연장 (Prolonging Lifetime of the LEACH Based Wireless Sensor Network Using Energy Efficient Data Collection)

  • 박지원;모상만;정일용;배용근
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제45권3호
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    • pp.175-183
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    • 2008
  • 애드혹 네트워크의 실용 영역인 무선 센서 네트워크에서 센서 노드는 배터리에 의해 동작하고 일반적으로 한번 배치된 후 다시 회수 되지 않는다. 따라서 각각의 센서 노드는 한정된 에너지로 감지하고 통신해야 하며, 에너지 효율성은 무선 센서 네트워크의 수명을 결정하는 핵심 설계 요소로서 활발히 연구되고 있고 근래에는 크로스 레이어 최적화를 통해 더욱 개선되고 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 시스템인 ZigbeX 플랫폼에서 센서 노드의 전송 출력 제어를 통하여 데이터 수집 과정에서 소모되는 에너지를 절약하는 새로운 기법을 제안하여 구현하고 실험 및 측정을 통하여 성능 개선 효과를 입증한다. 클러스터 멤버를 구성하는 각 센서 노드에서 클러스터 헤드로 데이터를 전송하는 과정에서 멤버 노드의 송신 출력을 통신 가능한 적정 수준으로 낮춤으로써 에너지를 절약하게 된다. 각 멤버 노드는 클러스터 헤드로부터 수신한 패킷의 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 값을 기반으로 하여 자신의 송신 출력을 조절한다. 즉 자신이 전송한 패킷을 클러스터 헤드가 안전하게 수신할 수 있는 적정 수준으로 출력을 낮춤으로써 에너지를 절약하게 된다. ZigbeX 플랫폼 상에서 구현한 프로토콜을 자체 개발한 패킷 분석기를 이용하여 반복 측정한 결과에 의하면, 제안한 출력 제어 기법을 사용함으로써 통신량의 대부분을 차지하는 데이터 수집 과정에서의 에너지가 절약되어 네트워크 수명이 최대 21.9% 증가됨을 확인할 수 있었다.

보일러-터빈 설비에 대한 기준모델 추종 퍼지 제어시스템의 설계 (A Design of Reference Model Following Fuzzy Control System for Boiler-Turbine Equipment)

  • 정호성;황창선;황현준
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제11권4호
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    • pp.82-91
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    • 1997
  • I보일러-터빈 설비는 화력발전소의 주전원설비 내지 자가발전설비로서 보일러는 연료를 연소시켜 그 열을 수관내의 물에 전달하여 필요한 증기를 얻는 설비이고, 터빈은 보일러에서 보내온 고온, 고압의 증기를 팽창시켜 기계적 에너지로 변환하여 그 에너지로 발전기를 회전하여 전기를 얻는 장치이다. 보일러-터빈 설비는 전기적 출력과 드럼내의 증기압 및 수위를 적절히 조절함으로써 발전소의 안정된 운전을 도모하고 발전용 연료의 절감 및 이를 통한 공해 저감을 이루어야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 이런 보일러-터빈 설비에 대한 제어시스템을 설계하는 한 방법으로서 기준모델 추종형 퍼지 시스템을 제안한다. 보일러-터빈 설비는 다변수 비선형 시스템으로서 일반적인 제어시스템 구성이 힘들지만, 오버슈트가 없으며 속응성이 좋은 기준모델을 선정하고 이 기준모델을 추종하도록 하는데 일반적인 1입력-1출력 퍼지제어기만을 적용하여도 기준신호에 대한 추종성 및 외란제거 능력 그리고 모델링 오차에 대한 강인성까지 나타내는 제어시스템의 설계가 가능하게 되었다. 따라서 전원설비로서의 보일러-터빈 설비에 대한 효율적인 제어시스템 설계방법으로 활용될 수 있을 것이다.

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스마트 워터 그리드 내에서 워터 블렌딩을 고려한 역삼투 해수담수화 플랜트 설계 (Design for seawater reverse osmosis plant using water blending in smart water grid)

  • 이홍주;박한배;우달식;김수한
    • 상하수도학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.89-96
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    • 2015
  • Smart water grid is a water network with communication to save water and energy using various water resources. In smart water grid, water product from the various sources can be blended to be supplied to end-users. The product water blending was reported by literatures while feed water blending has been rarely reported so far. In this work, a commercial reverse osmosis (RO) system design software provided by a membrane manufacturer was used to elucidate the effect of feed water blending on the performance of seawater reverse osmosis (SWRO) plant. Fresh water from exisiting water resource was assumed to be blended to seawater to decrease salt concentration of the RO feed water. The feed water blending can simplify the RO system from double to single pass and decrease seawater intake amount, the unit prices of the RO system components including high pressure pump, and operation risk. Due to the increase in RO plant capacity with the feed water blending, however, the RO membrane area and total power consumption increase at higher water blending rates. Therefore, a specific benefit-cost analysis should be carried out to apply the feed water blending to SWRO plants.

태스크 동기화가 필요한 임베디드 실기간 시스템에서 시간-효율적인 전압 스케쥴링 알고리즘 (Time-Efficient Voltage Scheduling Algorithms for Embedded Real-Time Systems with Task Synchronization)

  • 이재동;김정종
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.30-37
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    • 2010
  • 최근 많은 임베디드 실시간 시스템에 동적 전압 조절(Dynamic Voltage Scaling: DVS)을 지원하는 프로세서를 사용하고 있다. 이런 시스템의 설계 및 동작의 최적화를 위한 중요한 요소 중 하나가 전력(power)이다. 동적 전압 조절을 지원하는 프로세서의 슬로우다운을 이용함으로서 많은 소비 전력을 절약할 수 있다. 본 논문에서는 태스크의 동기화가 필요한 임베디드 실시간 시스템에서 효율적인 전력 소비를 위해 태스크들의 슬로우다운 값을 구하는 기존 알고리즘을 시간복잡도 측면에서 개선하였다. 시간복잡도 $O(n^{2})$인 기존 알고리즘을 수학적인 분석 및 시뮬레이션을 통하여 그 성질을 파악하고, 그 성질을 이용하여 기존 알고리즘과 같은 성능을 가지는 시간복잡도가 O(nlogn) 및 O(n)인 개선된 알고리즘들을 제안하였다.

드론 기반 무선 센서 네트워크에서의 커버리지와 에너지를 고려한 드론 배치 (Drone Deployment Using Coverage-and-Energy-Oriented Technique in Drone-Based Wireless Sensor Network)

  • 김태림;송종규;임현재;김범수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.15-22
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    • 2019
  • 무선 센서 네트워크는 적은 비용이 들고 낮은 전력으로 구동할 수 있는 센서들이 넓은 범위에 분포한 네트워크이다. 이때 센서들이 주변의 환경을 감시하고 계측한 정보들을 인근의 센서들에게 멀티홉 방식으로 전송하여 최종적으로 모든 데이터들이 베이스 스테이션으로 보내지는 네트워크가 무선 센서 네트워크이다. 여기서 무선 센서 네트워크에 대한 대부분의 연구는 한 위치에 고정되어 주변을 감시하는 정적 센서가 주가 되어왔다. 하지만 정적 센서만으로 이루어진 네트워크와 달리, 드론을 이용하여 네트워크를 구성하게 된다면 네트워크의 전체 커버리지와 에너지 소모를 보다 효율적으로 관리할 수 있다. 본 논문에서는 네트워크를 이루는 드론들에 대한 환경을 모델링하기 위해 전송 전력 모델과 비디오 인코딩 모델을 수식화하여 소개한다. 또한 드론의 효율적인 배치를 위하여 우선순위 지도를 설계하고, 이를 기반으로 커버리지와 에너지를 고려하여 드론들을 배치하는 방식을 보여준다. 다양한 시뮬레이션을 통하여 정적 센서 기반의 네트워크보다 드론 기반의 무선 센서 네트워크에서 더 적은 수의 센서로 커버리지를 증가시키고 소모되는 에너지는 줄여준다는 것을 보여준다. 구체적으로는 정적 센서와 드론의 수가 동일한 가운데 커버리지는 최대 30 퍼센트의 향상이 있고, 에너지 측면에서는 평균 25 퍼센트의 전체 네트워크의 에너지 소모를 줄이면서도 정적 센서 네크워크와 드론 기반 네트워크의 커버리지가 동일하게 유지됨을 보여준다.