Recently, the bio-healthcare market is enlarging worldwide due to various reasons such as the COVID-19 pandemic. Among them, biometric measurement and analysis technology are expected to bring about future technological innovation and socio-economic ripple effect. Existing systems require a large-capacity battery to drive signal processing, wireless transmission part, and an operating system in the process. However, due to the limitation of the battery capacity, it causes a spatio-temporal limitation on the use of the device. This limitation can act as a cause for the disconnection of data required for the user's health care monitoring, so it is one of the major obstacles of the health care device. In this study, we report the concept of a standalone healthcare monitoring module, which is based on both triboelectric effects and electromagnetic effects, by converting biomechanical energy into suitable electric energy. The proposed system can be operated independently without an external power source. In particular, the wireless foot pressure measurement monitoring system, which is rationally designed triboelectric sensor (TES), can recognize the user's walking habits through foot pressure measurement. By applying the triboelectric effects to the contact-separation behavior that occurs during walking, an effective foot pressure sensor was made, the performance of the sensor was verified through an electrical output signal according to the pressure, and its dynamic behavior is measured through a signal processing circuit using a capacitor. In addition, the biomechanical energy dissipated during walking is harvested as electrical energy by using the electromagnetic induction effect to be used as a power source for wireless transmission and signal processing. Therefore, the proposed system has a great potential to reduce the inconvenience of charging caused by limited battery capacity and to overcome the problem of data disconnection.
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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v.28
no.7
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pp.1209-1215
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2022
The selective catalytic reduction (SCR) is known as a very efficient method to reduce nitrogen oxides (NOx) and the catalyst performs reduction from nitrogen oxides (NOx) to nitrogen (N2) and water vapor (H2O). The catalyst, which is one of the factors determining the performance of the nitrogen oxide (NOx) ruduction method, is known to increase catalyst efficiency as cell density increases. In this study, the reduction characteristics of nitrogen oxides (NOx) under various engine loads investigated. A 100CPSI(60Cell) catalysts was studied through a laboratory-sized simulating device that can simulate the exhaust gas conditions from the power generation engine installed in the training ship SEGERO. The effect of 100CPSI(60Cell) cell density was compared with that of 25.8CPSI(30Cell) cell density that already had NOx reduction data from the SCR manufacturing. The experimental catalysts were honeycomb type and its compositions and materials of V2O5-WO3-TiO2 were retained, with only change on cell density. As a result, the NOx concentration reduction rate from 100CPSI(60Cell) catalyst was 88.5%, and IMO specific NOx emission was 0.99g/kwh satisfying the IMO Tier III NOx emission requirement. The NOx concentration reduction rate from 25.8CPSI(30Cell) was 78%, and IMO specific NOx emission was 2.00g/kwh. Comparing the NOx concentration reduction rate and emission of 100CPSI(60Cell) and 25.8CPSI(30Cell) catalysts, notably, the NOx concentration reduction rate of 100CPSI(60Cell) catalyst was 10.5% higher and its IMO specific NOx emission was about twice less than that of the 25.8CPSI(30Cell) catalysts. Therefore, an efficient NOx reduction effect can be expected by increasing the cell density of catalysts. In other words, effects to production cost reduction, efficient arrangement of engine room and cargo space can be estimated from the reduced catalyst volume.
In this paper, the resource adequacy as well as the optimum fuel mix is obtained by the following procedures. First, the regulation body, the government agency, determine the reliability index as well as the optimum portfolio of the fuel mix during the planning horizon. Here, the resources with the characteristics of public goods such as demand-side management, renewable resources are assigned in advance. Also, the optimum portfolio is determined by reflecting the economics, environmental characteristics, public acceptance, regional supply and demand, etc. Second, the government announces the required amount of each fuel-type new resources during the planning horizon and the market participants bid to the government based on their own estimated fixed cost. Here, the government announces the winners of the each auction by plant type and the guaranteed fixed cost is determined by the marginal auction price by plant type. Third, the energy market is run and the surplus of each plant except their cost (guaranteed fixed cost and operating cost) is withdrew by the regulatory body. Here, to induce the generators to reduce their operating cost some incentives for each generator is given based on their performance. The performance is determined by the mechanism of the performance-based regulation (PBR). Here the free-riding performance should be subtracted to guarantee the transparent competition. Although the suggested mechanism looks like very regulated one, it provides two mechanism of the competition. That is, one is in the resource construction auction and the other is in the energy spot market. Also the advantages of the proposed method are it guarantee the proper resource adequacy as well as the desired fuel mix. However, this mechanism should be sustained during the transient period of the deregulation only. Therefore, generation resource planning procedure and market mechanisms are suggested to minimize possible stranded costs.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.33
no.12
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pp.913-921
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2011
This study examined the overall feasibility of low carbon green village formed in rural area. The check method is analyzing its environmental and economic feasibility and energy self-reliance. The biomass of the villages was set as 28 ton/day of livestock feces and 2 ton/day of cut fruit tree branches which make up the total of 30 ton/day. The facility consisted of a bio gasfication facility using wet (livestock feces) biomass and combined heat power generator, composting facility and wood boiler using dry (cut fruit tree branches) biomass. When operating the system, 540,540 kWh/yr of electricity and 1,762 Gcal/yr of heat energy was produced. The region's electricity energy and heat energy self-reliance rate will be 100%. The economic feasibility was found as a loss of 140 million won where the facility installation cost is 5.04 billion won, operation cost is 485.09 million won and profit is 337.12 million won. There will be a loss of about 2.2 billion won in 15 years but in the environmental analysis, it was found that crude replacement effect is about 178 million won, greenhouse gas reduction effect is about 92 million won making up the total environmental benefit of 270 million won. This means, there will be a yearly profit of about 130 million won. In terms of its environmental and economic feasibility and energy self-reliance, this project seemed to be a feasible project in overall even if it manages to get help from the government or local government.
The purpose of this study was to analyze the effect on the selectivity on of high-voltage rectification device that measured the performance of the grid, and the contrast improvement ability (K factor) by measuring the scattered radiation content of the transmitted X-rays. The scattered radiation generated when the X-ray flux comes from the diagnostic X-ray generator that passes through an object. Targeting four different rectifications of X-ray generators, the mean value of the tube voltage and the tube current was measured in order to maximize the accuracy of the generating power dose within the same exposure condition. Using fluorescence meter, the content of the scattered rays that are transmitted through the acrylic was measured depending on the grid usage. When grid is not used, the content of the scattered rays was the lowest (34.158%) with the single-phase rectifier, was increased with the inverter rectifier (37.043%) and the three-phase 24-peak rectification method (37.447%). The difference of the scattered radiation content of each device was significant from the lowest 0.404% to the highest 3.289% while using 8:1 grid, the content of the scattered ray was the lowest with the single content of the scattered ray was the lowest with the single-phase rectifier (18.258%), was increased with the rectifier (25.502%) and the 24-peaks rectification (24.217%). Furthermore, there was difference up to content 7.244% to the lowest content 1.285% within three-phase 24-peaks rectification, inverter rectifications, and single-phase rectifier depending on the selectivity of the grid. Drawn from the statistical analysis, there was a similar relationship between the contrast improvement factor and the K factor. As a result, the grid selectivity and the contrast were increased within the single-phase rectifier rather than the constant voltage rectifier.
Purpose : This study proposes the keyhole method in order to improve the time resolution of the proton resonance frequency(PRF) MR temperature monitoring technique. The values of Root Mean Square (RMS) error of measured temperature value and Signal-to-Noise Ratio(SNR) obtained from the keyhole and full phase encoded temperature images were compared. Materials and Methods : The PRF method combined with GRE sequence was used to get MR temperature images using a clinical 1.5T MR scanner. It was conducted on the tissue-mimic 2% agarose gel phantom and swine's hock tissue. A MR compatible coaxial slot antenna driven by microwave power generator at 2.45GHz was used to heat the object in the magnetic bore for 5 minutes followed by a sequential acquisition of MR raw data during 10 minutes of cooling period. The acquired raw data were transferred to PC after then the keyhole images were reconstructed by taking the central part of K-space data with 128, 64, 32 and 16 phase encoding lines while the remaining peripheral parts were taken from the 1st reference raw data. The RMS errors were compared with the 256 full encoded self-reference temperature image while the SNR values were compared with the zero filling images. Results : As phase encoding number at the center part on the keyhole temperature images decreased to 128, 64, 32 and 16, the RMS errors of the measured temperature increased to 0.538, 0.712, 0.768 and 0.845$^{\circ}C$, meanwhile SNR values were maintained as the phase encoding number of keyhole part is reduced. Conclusion : This study shows that the keyhole technique is successfully applied to temperature monitoring procedure to increases the temporal resolution by standardizing the matrix size, thus maintained the SNR values. In future, it is expected to implement the MR real time thermal imaging using keyhole method which is able to reduce the scan time with minimal thermal variations.
Kim, Young-Shin;Kim, Seong-Geun;Pu, Young-Gun;Hur, Jeong;Lee, Kang-Yoon
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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v.47
no.2
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pp.21-31
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2010
This paper presents a design of PLL and SSCG for reducing the EMI effect at the electronic machinery and tools for DisplayPort application. This system is composed of the essential element of PLL and Charge-Pump2 and Reference Clock Divider to implement the SSCG operation. In this paper, 270MHz/162MHz dual-mode PLL that can provide 10-phase and 1.35GHz/810MHz PLL that can reduce the jitter are designed for 2.7Gbps/162Gbps DisplayPort application. The jitter can be reduced drastically by combining 270MHz/162MHz PLL with 2-stage 5 to 1 serializer and 1.35GHz PLL with 2 to 1 serializer. This paper propose the frequency divider topology which can share the divider between modes and guarantee the 50% duty ratio. And, the output current mismatch can be reduced by using the proposed charge-pump topology. It is implemented using 0.13 um CMOS process and die areas of 270MHz/162MHz PLL and 1.35GHz/810MHz PLL are $650um\;{\times}\;500um$ and $600um\;{\times}\;500um$, respectively. The VCO tuning range of 270 MHz/162 MHz PLL is 330 MHz and the phase noise is -114 dBc/Hz at 1 MHz offset. The measured SSCG down spread amplitude is 0.5% and modulation frequency is 31kHz. The total power consumption is 48mW.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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