• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.1058-1063
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• 2020

본 논문에서는 IT 접지 시스템의 감전 및 화재사고 방지를 위한 새로운 절연 저항 계산 기법을 소개한다. 최근 신재생 에너지와 에너지 저장 장치의 확대 보급으로 태양광 발전 시장이 급속하게 성장하고 있으나 절연이 파괴되어 화재사고가 빈번히 발생함에 따라 IT 접지 방식에도 절연 저항 상태를 감시하는 장치가 필수적으로 요구되고 있다. 제안하는 절연 저항 계산 기법은 기존의 고정된 시정수곱 계수기반의 알고리즘에 비해 절연 임피던스의 조건에 따라 동적시정수곱계수를 적용함으로써 넓은 절연 저항 범위에서 빠른 응답 시간과 높은 정확도를 갖는다. 제안하는 동적 시정수 기반 절연 저항 계산 기법은 기존의 방법에 비해 최대 응답 시간은 39.29초, 오차율은 20.11%를 개선시키는 효과를 보였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.95-108
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• 2011

지능형 전력망은 전력기술에 정보통신 기술을 접목하여 친환경, 고효율, 고신뢰의 지능화된 차세대 전력시스템이다. 이는 종래의 전력 네트워크와는 달리 수용가 및 전력 생산자와 전력망 운영 주체 사이의 양방향 정보 교환을 통해 보다 안정적이고 효율적으로 전력을 공급하도록 한다. 또한 재생 에너지원을 전력계통 운영에 포함시킴으로써 환경문제에도 도움을 준다. 하지만 지능형 전력망은 양방향 서비스, 중 소규모 에너지원의 증가, 다량의 센서 및 제어기기의 설치 등으로 많은 사이버 보안 위협을 지닌다. 이러한 사이버 위협은 한 번의 실수로 큰 피해를 입게 되는 국가전력망에 있어서 치명적인 문제가 된다. 따라서 이러한 사이버 보안 위협을 해소하기 위해 지능형 전력망의 사이버보안 전략을 수립하고, 이를 개발 단계에서부터 실제 도입단계에 이르는 전 과정에서 적용해야 한다. 본 논문에서는 지능형 전력망의 사이버 보안 위협을 분석하고 이를 해소할 수 있는 지능형 전력망에 필요한 사이버 보안전략을 제안한다. 사이버 보안전략을 지능형 전력망에 적용함으로써 안전하고 신뢰성 있는 지능형 전력망 구축의 초석이 될 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.33-43
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• 2010

지열은 고효율 신재생에너지로 각광을 받고 있으며 건축물의 냉난방 설비 시스템으로 활용이 점차 확산되고 있다. 지열 히트펌프 중에서 지하수를 열원으로 사용하는 단일심정(Standing column well)은 특히 효율이 높고 초기설치비용이 저렴하며 국내 지반 수리조건에 적합하다. 반면, 국내에는 아직 SCW의 성능을 평가할 수 있는 수치해석 모델이 없으며 국내 자료를 적용한 수치해석이 수행된 바 없다. 본 연구에서는 SCW 수치해석 모델을 유한체적해석 프로그램을 이용하여 구축하였다. 수치적 모델은 수리 열 연계해석을 수행하여 열이류, 대류, 전도를 모두 모사한다. SCW 모델은 미국과 국내에서 계측된 현장 데이터를 통하여 검증하였다. 비교 결과 본 연구에서 구축된 수치해석 모델은 정확하게 SCW의 거동을 예측할 수 있는 것으로 나타났다. 검증된 수치해석 모델은 동반논문에서 매개변수연구에 활용되었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.113-126
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• 2021

미래 에너지 소비 패턴은 신재생 에너지 등의 분산 전원의 증가와 프로슈머의 탄생 등으로 현재와는 크게 다른 양상을 보일 것이다. 이에 따라서 전력망 전체의 안정성 및 소비 효율을 고려한 적절한 생산 및 공급 계획 수립의 방향성 역시 지금과는 상이할 것으로 예측할 수 있다. 본 논문은 앞으로 발생할 수 있는 여러 환경에 직면하였을 때 새로운 운영 전략을 시험할 수 있는 시뮬레이션 모델을 제안한다. 제안된 모델을 통해서 에너지 저장 장치, 에너지 분산자원과 같은 새로운 개념이 다량 추가될 미래 스마트 그리드(Smart Grid) 환경에서 소비되고 공급되는 전력을 모의하고 분석하는 기능을 수행할 수 있다. 특히, 그리드에 존재하는 각 요인(Agent)별 의사결정을 모델링할 수 있는 ABM(Agent-Based Model) 방법론 중 DEVS 형식론을 이용하여 복잡한 시스템을 구조적으로 모델링하고, 여러 요인들을 그리드에 쉽게 추가할 수 있도록 하였다. 본 시뮬레이션 모델은 현 상황에서 주어진 데이터셋을 이용하여 검증하였고, 추가로 스마트 그리드의 주요 요소 중 하나인 에너지 저장 장치(ESS)를 본 모델에 간단하게 추가함으로써 시나리오 분석을 시행하였다.

• KIEAE Journal
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• 제11권4호
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• pp.29-36
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• 2011

The aim of this study was to study the functions and roles of Green Community Rediscovery Center (GCRC) in terms of community integration, to design GCRC with various types of green roofs, and to investigate the possibility of applying a renewable energy system (e.g., PV) to the building greenery systems. The four major functional modules for GCRC were suggested: implementation of ecopark and community gardens with environmental education programs, implementation of green housing model with education programs, Discover Science Center, and implementation of green business model with education programs. Three major functions of the center are also presented in terms of design: 1) functions of community gardens; 2) establishment of a green business model, community composting system and an urban farming system; and 3) roles of community gardens in social interactions within GCRC. GCRC provides residents with the opportunities of community gardens, urban farming based on a successful recycling system, as well as a green business model and environmental education programs near their homes. The air temperature of the green roof (utilizing Sedum sarmentosum as a cover plant) was approximately $3^{\circ}C$ lower than that of the non-green roof, indicating a potential efficiency increase in PV systems for GCRC. It was concluded that the GCRC suggested would enhance the neighborhood satisfaction, improve the quality of life and contribute to social integration and community regeneration.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권4호
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• pp.1527-1539
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• 2015

In this paper the hardware implementation of the direct torque control based on the fuzzy logic technique of induction motor on the Field-Programmable Gate Array (FPGA) is presented. Due to its complexity, the fuzzy logic technique implemented on a digital system like the DSP (Digital Signal Processor) and microcontroller is characterized by a calculating delay. This delay is due to the processing speed which depends on the system complexity. The limitation of these solutions is inevitable. To solve this problem, an alternative digital solution is used, based on the FPGA, which is characterized by a fast processing speed, to take the advantage of the performances of the fuzzy logic technique in spite of its complex computation. The Conventional Direct Torque Control (CDTC) of the induction machine faces problems, like the high stator flux, electromagnetic torque ripples, and stator current distortions. To overcome the CDTC problems many methods are used such as the space vector modulation which is sensitive to the parameters variations of the machine, the increase in the switches inverter number which increases the cost of the inverter, and the artificial intelligence. In this paper an intelligent technique based on the fuzzy logic is used because it is allows controlling the systems without knowing the mathematical model. Also, we use a new method based on the Xilinx system generator for the hardware implementation of Direct Torque Fuzzy Control (DTFC) on the FPGA. The simulation results of the DTFC are compared to those of the CDTC. The comparison results illustrate the reduction in the torque and stator flux ripples of the DTFC and show the Xilinx Virtex V FPGA performances in terms of execution time.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.573-573
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• 2009

지열에너지는 지구가 생성될 당시부터 지구 내부에 존재하는 무한한 열에너지로 온실가스 배출이 적으며 태양광이나 풍력 등 다른 신재생 에너지와는 달리 일정한 에너지를 공급할 수 있는 항상성 에너지로 기저부하를 담당할 수 있다. 지열을 이용한 전력 생산은 1904년에 이탈리아 라데렐로에서 처음으로 시작되었으며, 현재까지 화산지대를 중심으로 활발히 이루어지고 있다. 2001년에서 2005년 사이에 전세계 지열발전용량은 약 13% 증가하였으며, 2005년을 기준으로 약 8,933MWe의 지열발전설비가 가동 중이다. 최근 들어 지하 심부까지 시추하여 지열저장소(geothermal reservoir)를 형성하고 이를 통해 지열에너지를 생산하는 새로운 시스템인 EGS(Enhanced Geothermal Systems)가 개발됨에 따라 비화산지대에서도 지열발전소를 건설하려는 움직임이 가속화되고 있다. EGS는 지하 심부의 불투수성 결정질 암반에 존재하는 지열에너지의 경제적인 생산뿐만 아니라 물을 주입하여 생산시키는 순환 방식을 이용하여 지열에너지 획득의 매개 역할을 하는 지열수의 고갈 문제를 해결하였다. 결정질 암반에서의 지열저장소의 형성은 암반 내에 분포하는 불연속면에서 주로 발생하며, 이를 위한 압력 조건은 현지 암반의 응력 분포 특성과 암반 및 불연속면의 물성에 좌우된다. 시추공을 통해 지하 심부의 암반에 수압이 가해지면 물의 주입으로 불연속면의 마찰력이 감소하며, 이로 인해 불연속면에 전단변형이 발생하게 된다. 전단변형은 불연속면을 열린 상태로 유지시켜 지열저장소를 형성하게 된다. 불연속면의 전단 변형시 발생하는 미소 탄성파는 시추공 주변에 설치한 모니터링 장비에서 측정되며, 모니터링 장비에 의해 측정된 미소 탄성파 발생 지점의 클러스터는 지열저장소의 공간적 분포 및 규모를 추정할 수 있는 자료가 된다. 현재 EGS를 이용한 지열발전 프로젝트는 프랑스 슐츠, 스위스 바젤, 호주 하바네로에서 대표적으로 진행 중이다. 슐츠는 현재 1.5MWe의 파일럿 플랜트를 가동 중이며, 하바네로는 파일럿 플랜트 건설 단계를 진행중이다. 스위스 바젤은 지열저장소를 형성시킬 목적으로 수행된 주입시험에서 발생된 문제에 대한 기술의 신뢰성을 확보할 목적으로 잠시 중단된 상태다. 제주도는 신생대에 분출하여 형성된 대표적인 한국의 화산지형으로 지열부존 가능성이 높을 것으로 예상되는 지역이다. 따라서 폐사는 지열에너지 부존 특성을 파악하기 위한 심부 물리 탐사 및 탐사정 시추가 실시될 예정이며 궁극적으로 국내 최초의 상용화된 지열발전소 건설을 목표로 하고 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.100.1-100.1
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• 2011

Electrochemical impedance spectroscopy(EIS) are using widely as a useful technique mainly in the field of electrochemical for the analysis of electrode reactions or characteristics of the composites. The response analysis of the systems technique provides comprehensive informations about the characteristic and structure of complex and internal reaction. The EIS is the method to measure impedance of the measurement target classified by the frequency, it select the equivalent impedance model to give same response from the result and it calculate the parameter. Therefore, the chemical reaction inside the fuel cell is to modeling to electrical impedance. And as repeating the same experiment in each of the operating point, we can get each different parameter. As a result, we can establish the equivalent impedance model in each operating point. Therefore, if we use these models, we can evaluate the fuel cell without the internal design parameter of the fuel cell as required in existing modeling. The EIS is used typically technique for distinguish status of fuel cell called SOH(State Of Health). When the fuel cell is degradation, Efficiency and health of the fuel cell is reduced because internal impedance is increase. As usage of these principles, we can evaluate state of fuel cell through the impedance analysis of fuel cells. In this study, we are presents EIS distinction system and algorithm for residential fuel cell systems. At the time of the fuel cell installation in the fields, the EIS system and proposed algorithm will be able to apply as technique for efficiency and performance evaluation about fuel cell system.

• 설비공학논문집
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• 제28권10호
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• pp.402-407
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• 2016

Ground-coupled heat pump systems have been widely used, as they are regarded as a renewable energy source and ensure a high annual efficiency. Among the system components, borehole heat exchangers (BHE) play an important role in decreasing the entering water temperature (EWT) to heat pumps in the cooling season, and consequently improve the COP. The optimal sizing of the BHEs is crucial for a successful project. Other than the existing sizing methods, a simulation-based design tool is more applicable for modern complex geothermal systems, and it may also be useful since design and engineering works operate on the same platform. A simulation-based sizing method is proposed in this study using the well-known Duct STorage (DST) model in Trnsys. TRNOPT, the Trnsys optimization tool, is used to search for an optimal value of the length of BHEs under given ground loads and ground properties. The result shows that a maximum EWT of BHEs during a design period (10 years) successfully approaches the design EWT while providing an optimal BHE length. Compared to the existing design tool, very similar lengths are calculated by both methods with a small error of 1.07%.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.55-61
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• 2011

10KW 이하의 소형 풍력 발전 시스템은 언덕이나, 공원, 도시와 같은 협소한 지역에 유연하게 설치될 수 있다는 장점으로 인해 신재생에너지 분야에서 지속적인 연구/개발이 이루어지고 있다. 소형 풍력 발전기는 낮은가격, 고신뢰도 및 고성능이 중요시되기 때문에 최대 전력을 추종하기 위한 다양한 기법이 요구된다. 일반적으로 제어기의 출력은 DC 부하에 전원을 공급하기 때문에 48V 배터리에 연결되어 동작된다. 본 논문에서는 소형 풍력 발전 시스템을 위한 FPGA 기반 MPPT 제어기를 제안하고자하며, 제안된 시스템에서의 다양한 MPPT 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 NI 사에서 제작된 Compact-RIO 컨트롤러를 사용하였다.