• 제목/요약/키워드: High-efficient power

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하수처리시설의 에너지자립화 및 경제적 효과분석 (Study on Energy Independence Plan and Economic Effects for Sewage Treatment Plant)

  • 박기학;이호식;하준수;김극태;임채승
    • 한국물환경학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.128-136
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    • 2021
  • It is generally known that a wastewater treatment plant (WWTP) consumes immense energy even if it can produce energy. With an aim to increase the energy independence rate of WWTP from 3.5% in 2010 to 50% in 2030, the Korean government has invested enormous research funds. In this study, cost-effective operating alternatives were investigated by analyzing the energy efficiency and economic feasibility for biogas and power generation using new and renewable energy. Based on the US EPA Energy Conservation Measures and Korea ESCO projects, energy production and independence rate were also analyzed. The main energy consumption equipment in WWTP is the blower for aeration, discharge pump for effluent, and pump for influent. Considering the processes of WWTP, the specific energy consumption rate of the process using media and MBR was the lowest (0.549 kWh/㎥) and the highest (1.427 kWh/㎥), respectively. Energy-saving by enhancing anaerobic digester efficiency was turned out to be efficient when in conjunction with stable wastewater treatment. The result of economic analysis (B/C ratio) was 2.5 for digestive gas power generation, 0.86 for small hydropower, 0.49 for solar energy, and 0.15 for wind energy, respectively. Furthermore, it was observed that the energy independence rate could be enhanced by installing energy production facilities such as solar and small hydropower and reducing energy consumption via the replacement of high-efficiency operating.

An Integrated Emergency Call System based on Public Switched Telephone Network for Elevators

  • Lee, Guisun;Ryu, Hyunmi;Park, Sunggon;Cho, Sungguk;Jeon, Byungkook
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제8권3호
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    • pp.69-77
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    • 2019
  • Today, most of elevators have an emergency call facility for emergency situations. However, if the network installed in the elevator is also out of power, it cannot be used for the elevator remote monitoring and management. So, we develop an integrated and unified emergency call system, which can transmit not only telephone call but also data signals using PSTN(Public Switched Telephone Network) in order to remote monitoring and management of elevators, even though a power outage occurs. The proposed integrated emergency call system to process multiple data such as voice and operational information is a multi-channel board system which is composed of an emergency phone signal processing module and an operational information processing module in the control box of elevator. In addition, the RMS(remote management server) systems based on the Web consist of a dial-up server and a remote monitoring server where manages the elevator's operating information, status records, and operational faults received via the proposed integrated and unified emergency call system in real time. So even if there's a catastrophic emergency, the proposed RMS systems shall ensure and maintain the safety of passengers inside the elevator. Also, remote control of the elevator by this system should be more efficient and secure. In near future, all elevator emergency call system need to support multifunctional capabilities to transmit operational data as well as phone calls for the safety of passengers. In addition, for safer elevators, it is necessary to improve them more efficiently by combining them with high-tech technologies such as the Internet of Things and artificial intelligence.

환경정책과 에너지보조금의 정치경제 (Environmental Policy and the Political Economy of Energy Subsidies)

  • 이수철;이명헌
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제27권4호
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    • pp.725-743
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    • 2018
  • 어느 한 집단이 정치적, 혹은 경제적으로 영향력이 클 경우 정책수단이 비록 효과적 혹은 효율적이라도 선택될 가능성은 현실적으로 낮다. 왜냐하면 그 과정에서 높은 정치적 비용이 수반되기 때문이다. 본 논문에서는 에너지를 소비하는 공해발생자와 공해피해자 간 타협을 도출하는 데 있어서 에너지보조금의 정치적 역할을 분석한다. Dolbear(1967)의 삼각 에즈워즈 상자 모형을 이용하여 정책선택이 두 집단의 소득분배와 후생수준에 미치는 영향을 중심으로 직접규제와 조세의 단일 정책수단 도입 효과와 에너지보조금을 포함한 정책조합의 효과를 비교한다. 분석결과, 에너지보조금이 사용됨으로써 공해발생자와 피해자 간의 타협 가능성은 증가하는 것으로 나타났다.

가구당 기기별 에너지 사용량 예측을 위한 딥러닝 모델의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Deep Learning Models for Predicting Energy Usage by Device per Household)

  • 이주희;이강윤
    • 한국빅데이터학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.127-132
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    • 2021
  • 우리나라는 자원 빈국인 동시에 에너지 다소비 국가이다. 또한 전기 에너지에 대한 사용량 및 의존도가 매우 높고, 총 에너지 사용의 20% 이상은 건물에서 소비된다. 딥러닝과 머신러닝에 대한 연구가 활발해지면서 다양한 알고리즘을 에너지 효율 분야에 적용하려는 연구가 진행되고 있으며, 에너지의 효율적인 관리를 위한 건물에너지관리시스템(BEMS)의 도입이 늘어가는 추세이다. 본 논문에서는 스마트플러그를 이용하여 직접 수집한 가구당 기기별 에너지 사용량을 바탕으로 데이터베이스를 구축하였다. 또한 RNN과 LSTM 모델을 이용하여 수집한 데이터를 효과적으로 분석 및 예측하는 알고리즘을 구현하였다. 추후 이 데이터는 에너지 사용량 예측을 넘어 전력 소비 패턴 분석 등에 적용할 수 있다. 이는 에너지 효율 개선에 도움이 될 수 있으며, 미래 데이터의 예측을 통해 효과적인 전력 사용량 관리에 도움을 줄 것으로 기대된다.

부채널 분석에 안전한 고속 ARIA 마스킹 기법 (A High-speed Masking Method to protect ARIA against Side Channel Analysis)

  • 김희석;김태현;류정춘;한동국;홍석희
    • 정보보호학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.69-77
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    • 2008
  • 전력분석 공격이 소개되면서 다양한 대응법들이 제안되었고 그러한 대응법들 중 블록 암호의 경우, 암/복호화, 키 스케쥴링의 연산 도중 중간 값이 전력 측정에 의해 드러나지 않도록 하는 마스킹 기법이 잘 알려져 있다. 마스킹 기법은 블록 암호의 구성에 따라 적용 방법이 달라질 수 있으며, 각각의 블록암호에 적합한 마스킹 기법에 대한 연구가 진행되고 있다. ARIA의 경우, 기존 마스킹 방법들은 마스킹 보정작업으로 인해 암호 연산시간이 상당히 길며 키스케쥴링 공격이 다른 블록 암호들보다. ARIA에 더 위협적임에도 불구하고 키스케쥴링 과정에 마스킹 방법을 고려하지 않는다. 본 논문에서는 키 스케쥴링 과정을 포함한 ARIA에 적합한 효율적인 마스킹 기법을 제안한다. 제안하는 방법은 기존 방법들보다 암호 연산 시간을 단축시키고 일반적인 마스킹 기법의 (256*8 byte)에 대한 테이블 크기 문제도 (256*6 byte)로 단축시킨다.

섬유 고분자의 수분 흡수에 따른 에너지 하베스팅 발전 소자 및 이를 위한 카본 블랙의 효율적인 코팅법 (Energy Harvesting System according to Moisture Absorption of Textile and Efficient Coating Method as a Carbon Black)

  • 최승진;채주원;이상오;이재웅
    • 한국염색가공학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.280-287
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    • 2021
  • Generating electricity by using water in many energy harvesting system is due to their simplicity, sustainability and eco-friendliness. Evaporation-driven moist-electric generators (EMEGs) are an emergent technology and show great potential for harvesting clean energy. In this study, we report a transpiration driven electro kinetic power generator (TEPG) that utilize capillary flow of water in an asymmetrically wetted cotton fabric coated with carbon black. When water droplets encounter this textile EMEG, the water flows spontaneously under capillary action without requiring an external power supply. First carbon black sonicated and dispersed well in three different solvent system such as dimethylformamide (DMF), sodiumdedecylbenzenesulfonate (SDBS-anionic surfactant) and cetyltrimethylammoniumbromide (CTAB-cationic surfactant). A knitted cotton/PET fabric was coated with carbon black by conventional pad method. Cotton/PET fabrics were immersed and stuttered well in these three different systems and then transferred to an autoclave at 120 ℃ for 15 minutes. Cotton/PET fabric treated with carbon black dispersed in DMF solvent generated maximum current up to 5 µA on a small piece of sample (2 µL/min of water can induce constant electric output for more than 286 hours). This study is high value for designing of electric generator to harvest clean energy constantly.

효율적인 폐열 회수를 위한 기하학적 열전소자 다리 설계 (Geometric Thermoelectric Generator Leg Shape Design for Efficient Waste Heat Recovery)

  • 강현우;김중회;조영기;최원석;이현지;김헌기
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.589-602
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    • 2024
  • 열전 발전기(TEG)는 일반적으로 열 변환 효율이 높지 않다. 열전 발전기 모듈의 성능은 재료의 특성, 다리의 개수 외에도 다리의 형상에 따라 달라진다. 본 연구에서는 폐열을 효율적으로 수확할 수 있도록 열전소자의 다리 형상을 원통형, 큐브형 등 다양한 기하학적 구조로 모델링하여 전기적 특성을 수치상으로 비교하였다. 다리 형상에 따른 온도분포 및 발전량을 비교하였고 기존 Cube 모양이 가장 높게 나타났다. 냉각효과를 적용한 발전량을 비교한 결과 자연대류에서는 Cone, 강제대류에서는 Hourglass 모양이 가장 높았다. 본 연구 결과에 따르면 기하학적 구조가 열전 발전기의 효율에 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다

이기종 사물들의 효과적 동작을 위한 사물인터넷 미들웨어 (IoT Middleware for Effective Operation in Heterogeneous Things)

  • 전수빈;한영탁;이충산;서동만;정인범
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제23권9호
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    • pp.517-534
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    • 2017
  • 본 논문에서는 사물인터넷 미들웨어인 MinT를 제안한다. MinT는 사물인터넷 디바이스가 주변 디바이스와 직접적으로 상호작용하고 지역 네트워크를 기반으로 사물인터넷 환경을 구성할 수 있도록 도와준다. MinT는 이기종 센싱 및 네트워크 디바이스를 통합 제어할 수 있는 Sensor Abstract Layer, 디바이스로부터 측정된 데이터 및 외부 디바이스의 데이터를 효율적으로 관리할 수 있는 리소스 관리, 디바이스 플랫폼의 성능에 따라 요청에 대한 처리량을 효율적으로 제어할 수 있는 상호작용 관리를 제공한다. 또한 디바이스 개발을 위한 상위 API 제공을 통해 사용자들이 쉽게 사물인터넷 디바이스를 개발할 수 있도록 도와준다. 본 논문은 데이터 관리 및 요청 처리 성능 향상을 통해 사물인터넷 디바이스의 에너지 효율 및 성능 향상을 목표로 한다. 본 논문에서는 실험을 통해 평균 요청 처리율이 평균 25% 증가 하였고 평균 응답시간은 90% 감소, 에너지 소비 또한 68% 감소한 것을 입증하였다. 결국 제안하는 미들웨어는 사물인터넷 환경에서 전송 지연 및 디바이스의 에너지 소비를 더 감소시킬 수 있었다.

블루투스 시스템에서의 효율적 무선자원관리를 위한 MAC 스케쥴링 기법 (MAC Scheduling Algorithm for Efficient Management of Wireless Resources in Bluetooth Systems)

  • 주양익;권오석;오종수;김용석;이태진;엄두섭;차균현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권9A호
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    • pp.702-709
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    • 2003
  • 본 논문에서는 블루투스(Bluetooth) 시스템에서의 각 마스터-슬레이브 쌍(Master-Slave pair)에 대한 수율 (throughput)과 지연(delay), 즉 형평성(fairness) 측면 모두를 고려한 효율적인 QoS (Quality of Service) 기반 MAC (Medium Access Control) 스케쥴링(scheduling) 알고리즘을 제안한다. 특히 기존에 제안한 T-D PP (Throughput-Delay Priority Policy) 방식[6]의 단점을 보완하여 이에 대한 성능 개선이 이루어진 수정된 T-D PP 방식, 즉 MTDPP (Modified T-D PP) 알고리즘을 제안한다. 블루투스가 마스터 중심의 TDD (Time Division Duplex) 방식으로 동작하며 기본적으로 라운드로빈(Round Robin) 방식의 스케쥴링을 수행하므로 전송할 큐(queue)에 데이터가 없는 경우에도 POLL 및 NULL 패킷(packet)으로 인한 슬롯(slot) 낭비가 발생한다. 이러한 링크 낭비 문제를 해결하기 위해 많은 알고리즘들이 제안되어 왔고, 그 중 큐 상태 기반 우선순위(priority)방식과 저전력 모드(low power mode) 기반의 알고리즘이 비교적 좋은 성능을 보인다. 하지만 이들은 트래픽(traffic) 특성에 따라 일정하지 않은 성능을 나타내며, 추가적인 계산과정과 시그널링(signaling) 오버헤드(overhead)가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 놀은 수율과 낮은 지연을 보장하는 새로운 알고리즘을 제안하며, 시뮬레이션 결과를 통해 적절한 파라미터(parameter)의 선택이 기존의 방식에 비해 전반적인 성능의 향상을 가져옴을 보인다.

H.264/AVC를 위한 디블록킹 필터의 최적화된 하드웨어 설계 (Optimized Hardware Design of Deblocking Filter for H.264/AVC)

  • 정윤진;류광기
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권1호
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    • pp.20-27
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    • 2010
  • 본 논문에서는 고성능 H.264/AVC 복호기 설계를 위해 디블록킹 필터의 수행시간 단축과 저전력 설계를 위한 필터링 순서 및 효율적인 메모리 구조를 제안하고 5단 파이프라인으로 구성된 필터의 설계에 대해 기술한다. 디블록킹 필터는 블록 경계에서 발생하는 왜곡을 제거하여 영상의 화질을 개선시키지만 하나의 경계에 여러 번 필터링을 수행하여 많은 메모리 접근과 반복되는 연산과정이 수반된다. 따라서 본 논문에서는 메모리 접근과 필터 수행 사이클을 최소화하는 새로운 필터 순서를 제안 하고 반복되는 연산의 효율적 관리를 위해 파이프라인 구조를 적용하였다. 제안하는 디블록킹 필터는 메모리 읽기, 임계값 계산, 전처리 연산, 필터 연산, 메모리 쓰기로 구성된 5단 파이프라인으로 구현되어 순차적인 필터 연산에 병렬적 처리가 가능하며 각 단계에 클록 게이팅을 적용하여 하드웨어 자원에 불필요한 전력을 감소시켰다. 또한, 적은 내부 트랜스포지션 버퍼를 사용하면서 필터링 순서를 효율적으로 개선하여 필터 수행을 위한 메모리 접근과 수행 사이클을 감소시켰다. 제안하는 디블록킹 필터의 하드웨어는 Verilog HDL로 설계 하였으며 기존의 복호기에 통합하여 Modelsim 6.2g 시뮬레이터를 이용해 검증하였다. 입력으로는 표준 참조 소프트웨어 JM9.4 부호기를 통해 압축한 다양한 QCIF영상 샘플을 사용하였다. 기존 필터들과 수행 사이클을 비교한 결과, 제안하는 구조의 설계가 비교적 적은 트랜스포지션 버퍼를 사용했으며 최소 20%의 수행 사이클이 감소함을 확인하였다.