• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.279-286
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• 2021

최근 4차 산업 혁명과 기후변화에 대응하기 위한 기업의 노력이 가시화되고 있다. 이러한 노력의 하나로 가상 물리 시스템의 도입을 통하여 가상공간에서 실세계와 동일한 조건에서 산업 설비들을 운영하기 위한 연구도 활발하게 진행되고 있다. 그러나 아직까지 가상-물리 시스템의 개념에 대한 통일된 정의가 없는 문제점이 있다. 이에 본 논문에서는 가상-물리 시스템의 이전의 개념을 살펴보고, 새로운 가상-물리 시스템의 개념을 실세계 영역, 통신 영역, 가상 세계 영역, 관리 영역의 4개 영역으로 나누어 제시하고 각 영역을 레이어(층)을 구분하여 명확한 개념을 제사하였다. 또한 제시된 CPS 개념의 적용 가능성을 확보하기 위해 간단한 모터를 대상으로 적용하고 실세계 모터의 토크와 가상세계 모터의 토크의 결과를 비교하여 한 결과 제기한 CPS의 개념의 적용 가능성이 높음을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.123-128
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• 2021

직류 배전시스템의 보급이 증가됨에 따라 이에 따른 고장 발생 및 화재 사고도 증가하고 있고 특히 스마트 그리드의 구성 요소인 ESS 화재 사고, 직류 시스템인 태양광 발전 시스템의 화재 사고는 신재생에너지의 보급이 급격하게 증가하고 동시에 사용 연수 10년 이상의 노후 시설이 많아짐에 따라, 시스템 구성 요소 간의 전기적인 접속의 문제들로 발생하고 있다. 이로 인해 유발된 빛과 열을 방출하여 직접적인 화재의 원인이 될 수 있는 아크가 화재의 한 원인으로 지적되고 있다. 따라서 이러한 아크 결함의 문제는 기존의 과전류차단기와 누전차단기로는 아크사고를 사전에 차단할 수 없는 실정이며 대규모 유틸리티 시스템뿐만 아니라 소규모 주거 시스템에서도 인간의 안전에 중대한 위협이 될 수 있기에 아크사고에 대한 대책이 필요하다. 본 논문에서는 국제표준화에 만족하는 시험장비 개발과 아크 발생에 따른 고장 및 화재를 보호하기 위한 직류 아크 Generator를 개발 하고자 한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.495-501
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• 2019

본 논문에서는 정류 브리지 다이오드를 갖는 단상 무정전전원장치의 전원측 고조파 및 역률 개선을 위한 가변형 고조파 필터를 제안한다. 2레벨 이상의 전력변환방식을 적용한 무정전전원장치는 전원측 고조파 및 역률 특성이 우수한 반면, 전 브리지 방식의 무정전전원장치는 전원측에 제 3고조파, 제 5고조파, 제 7고조파 및 역률 저하를 심각하게 야기한다. 이에 따라 단상 전 브리지 동작에 의해 야기된 (2n+1)차 고조파 제거 및 역률 개선을 위한 가변형 고조파 필터를 제안하고자 한다. 제안한 가변형 고조파 필터의 성능을 평가하기 위해 다양한 시뮬레이션과 실험을 진행하여 타당성을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.307-309
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• 2016

본고에서는 WiFi, ZigBee, 블루투스 등 무선 통신 기술을 이용해서 로봇, 헬스케어, 스마트그리드, 자율자동차 분야 등에서 무선에 의한 센싱 및 전력 전송을 제어하는 시스템에 대해서 기술하였다. 최근에 사물인터넷 (Interne of Things) 및 사물통신(Machine to Machine)을 이용한 다양한 응용이 많은 분야에서 제기되고 있으며 이를 위해서는 제어, 컴퓨팅, 네트워킹 기술이 융합된 기술을 요구한다. 기존의 제어 중심이었던 임베디드 시스템에 유무선 통신망을 이용한 컴퓨팅 기술이 융합된 가상물리 시스템(Cyber Physical System)이 미국 및 유럽에서 향후 국가 주도 기술로 채택되어 연 산 학이 협력하여 추진 중이다. 본고에서는 이러한 기술 개념에 일치하는 무선을 이용한 센싱에 의해 무선으로 전력을 전송하는 시스템을 제어하는 기술을 구현하고 기술하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.431-437
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• 2019

전력선 통신(PLC: Power Line Communication)은 저비용으로 고속 전송이 가능하여 스마트 그리드와 연계하여 다양하게 활용되고 있다. 그러나 전력선 채널은 임펄스 잡음으로 인하여 많은 문제가 있어 이를 해결하기 위하여 다양한 연구가 진행되어 왔다. 최근에는 아날로그 신호에 대한 비선형 필터에 적응형 clippling을 사용하는 ACDL(Adaptive Cannonical Differential Limiter)이 제안되었다. 본 논문에서는 이의 특성을 분석하고 간략화하여 오버샘플링된 디지털신호에 대해 slew rate를 검출하는 방안과 유사함을 보였다. 제안된 방식은 모의 실험으로 PRIME 표준에서 성능을 검증하여 ACDL과 동일 수준 이상의 성능을 가지면서도 훨씬 간단히 구현이 가능한 장점을 확인하였다. BER 성능은 동등하면서도 복잡도는 10%이하로 줄어든다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.653-660
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• 2021

재생에너지 자원은 비용감소, 정부 보조금, 지속가능성 등의 목적에 연계되어 전 세계적으로 전기를 생산하는 설비의 필수적인 영역으로 급속하게 진행되고 있다. 풍력, 태양광 및 부하가 상호작용하여 발생하는 예측오차는 배전계통, 선로 혼잡도, 전압과 무효전력 안정도 여유 등 예기치 않은 심각한 충격을 발생시킬 수가 있다. 이 충격은 전력계통에서 변동성 재생에너지의 보급이 증가함에 따라 더 커질 것이다. 우리나라는 배전선로에 연결될 수 있는 재생에너지의 최대 용량은 송배전용전기설비이용규정에 의해 제한된다. 이 연구는 기존 송전설비의 중대한 설비 개조가 필요하지 않는 배전선로에 대한 연계용량 결정방안을 기술한다. 특히 선로 케이블의 연계용량 기준과 배전선로의 최소부하 계산에 관하여 제안과 검토를 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.1624-1630
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• 2019

세계적으로 스마트 디바이스 보급률이 증가하면서 운동 체크 등과 관련된 서비스들이 주목받고 있다. 그러나 기존 운동량 측정 서비스의 경우 고도 정보를 사용하지 않거나, GPS 고도 오차를 보정하지 않은 알고리즘을 사용하기 때문에 제공되는 운동거리 등이 정확하지 않다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 문제점을 개선하기 위해 Kalman-filter를 기반으로 GPS와 기압고도계 센서 융합 알고리즘을 통해 고도 값 정확도 향상 및 좌표평면 사이거리 계산을 통해 Kalman-filter 기반 사용자 운동거리 측정 알고리즘을 설계 및 구현하였다. 설계한 알고리즘을 기존 알고리즘들과 비교한 결과, 기존 알고리즘에 비해 평균 약 2.17%의 정확도가 향상된 것을 확인하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.21-28
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• 2021

본 연구에서는 가전기기 5종에 대해 실제 측정 전력 데이터를 이용하여 딥러닝 기반의 NILM 기법을 제안하고 그 효용성을 검증 하고자 한다. 약 3주간 중앙 전력 측정 장치 및 5종 가전기기(냉장고, 인덕션, TV, 세탁기, 공기청정기)의 유효전력을 개별 측정하였다. 실측 데이터의 전처리 방법을 소개하고 Spectogram 분석을 통해 가전 기기별 특징을 분석하였다. 가전기기별 특징을 학습 데이터셋으로 구성하였다. 중앙 전력 측정 기기와 가전기기 5종에서 측정된 모든 전력 데이터를 시계열 매핑하여 시계열 데이터 분석에 우수한 RNN 계열의 LSTM 신경망을 이용해 학습을 수행하였다. 메인 중앙 전력 측정 장치의 전력 데이터만으로도 5종 전력 신호를 분해해낼 수 있는 알고리즘을 제안하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.109-116
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• 2021

본 논문은 분산자원 집합 거래시장의 활성화와 에너지 관리의 중요성이 증가되면서 에너지 관리 모니터링 기술로서 합산된 전체 전력으로부터 각각의 가전제품의 전력을 찾아내는 비 침입 부하 모니터 기법을 제안한다. 본 논문에서는 데이터 전처리를 통해 각 가전제품들의 power on-off상태가 나오도록 한다. 이러한 데이터를 LSTM을 모델로 사용하여 각 가전제품들의 power on-off 상태를 예측한다. 예측한 상태들을 데이터 후처리를 한 후, 실제 상태들과 비교하여 정확도를 측정한다. 본 논문에서는 전자제품의 개수, 데이터 후처리 방법과 Time step size를 다르게 하여 정확도를 측정하여 비교한다. 전자 제품의 개수가 6개이고, Round함수로 데이터 후처리 방법을 사용하고, Time step size는 6으로 설정하였을 때, 가장 높은 정확도가 나온 것으로 측정되었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.307-313
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• 2021

소상공인 업체들의 매장은 다수의 전기기기를 사용하는 매장들이 대부분이며 특히 냉장 시스템을 이용한 매장이 많아 여름, 겨울의 계절 변화에 따라 전력의 수요가 변화하고 온도의 급변에 냉장 시스템을 적용시키지 못할 시에 많은 전력부하가 발생되어 심할 경우 전력공급의 차단이 발생됨에 따라 매장 내 자산에 손실을 미칠 수 있다. 이에 따라 본 논문에서는 매장의 에너지 수요율을 측정하고 에너지를 절감하기 위하여 LSTM 기반의 전력 부하 예측 시스템을 설계하였다. 이는 데이터 기반의 중소 매장용 전력절감 시스템으로 사용될 수 있어 향후 소상공인 데이터 기반의 전력 수요 예측 시스템으로 사용되고, 전력 부하로 인한 피해 방지 분야에서 사용될 것으로 예상된다.