• 제목/요약/키워드: energy consumption cost

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Voltage-Frequency-Island NoC를 위한 테이블 기반의 고장 감내 라우팅 기법 (Table-Based Fault Tolerant Routing Method for Voltage-Frequency-Island NoC)

  • 윤성재;이창림;김용석;한태희
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권8호
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    • pp.66-75
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    • 2016
  • 반도체 공정 초미세화에 따라 에이징 (aging)과 공정 변이 (process variation)로 인한 칩에서의 물리적인 결함은 더욱 증가하고 있으며, 특히 금속 배선 스케일링 제한과 온 칩 데이터 통신량 증가에 따라 다수의 프로세서 코어로 구성된 네트워크-온-칩(Network-on-Chip, NoC)에서의 결함 감내 기법 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 NoC에서 저전력 설계 기법으로 널리 채용되고 있는 VFI (Voltage-Frequency-Island)를 적용한 경우에서의 신뢰성 측면에 대한 연구가 부족한 실정이다. 본 논문에서는 신뢰성과 에너지 소모를 고려하여 VFI NoC에서 링크 고장이 발생하는 경우에도 정상적으로 통신을 유지할 수 있는 테이블 기반 라우팅 기법을 제안한다. 에너지 소모와 성능을 고려한 최적 경로와 고장 감내를 위한 우회 경로를 제공하며, 이때 우회 경로의 경우 필요한 최소한의 노드에만 라우팅 테이블을 저장하여 구현 복잡도를 완화하였다. 모의실험 결과를 통해 제안하는 기법은 전체 링크의 1%에서 고장이 발생하는 경우에도 정상적으로 통신함을 보였다. 또한 실시간으로 우회 경로를 탐색하는 고장 감내 라우팅 기법인 $d^2$-LBDR에 비해 링크에 고장이 발생하는 경우 평균 15.9%의 에너지 소모가 감소함을 보였으며, 실행 시간 측면에서는 평균 0.8% 감소하는 것을 확인 할 수 있었다.

자전거도로용 롤러 전압 콘크리트 포장의 시공 방안 연구 (A Study on Construction Methods of Roller Compacted Concrete Pavement for Bike Roads)

  • 이창호;김영규;김재규;박철우;이승우
    • 한국도로학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.103-114
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    • 2011
  • 전 세계적으로 에너지 절약과 $CO_2$ 발생량의 절감을 위해 자전거의 이용을 장려하고 있으며 국내에서도 이러한 세계적 흐름에 발맞추어 자전거 이용을 활성화하기 위해 긴 연장의 신설 자전거도로 건설 계획이 진행되고 있다. 최근 신설 자전거도로의 효과적인 건설을 위해 시멘트 수화 반응뿐만 아니라 골재 맞물림에 의해 높은 구조적 성능을 발현하고 간단한 시공절차와 적은 건설비용을 지닌 롤러 전압 콘크리트 포장을 도입하기 위해 적정 배합에 대한 강도 및 내구성 연구가 수행되었다. 하지만 실내 연구를 통해 도출된 배합은 현장다짐에 따라 발현되는 강도에 차이가 있을 수 있다. 또한 얇은 단면, 낮은 강도 등 일반 도로 포장과 요구되는 성능이 상이한 자전거도로의 적정 성능 및 공용성을 확보하기 위한 시공 방안이 정립되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 실내 연구 결과를 토대로 다양한 배합 및 다짐 조건에 대한 시험시공을 실시하여 코어 물성 검토, 육안관찰, 혼합물의 함수비, 다짐률, 전압률, 미끄럼저항성 및 평탄성을 측정하였다. 이를 통하여 자전거도로 적용을 위한 롤러 전압 콘크리트 포장의 시공방안을 제시하였다.

포트폴리오 이론을 활용한 제6차 전력수급기본계획의 신규전원구성 비교 연구 (Portfolio Analysis on the New Power Generation Sources of the Sixth Basic Plan for Long Term Electricity Demand and Supply)

  • 김주한;김진수
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제23권4호
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    • pp.583-615
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    • 2014
  • 우리나라는 2011년 발생한 순환정전사태를 비롯하여 지난 5년간 급격한 전력소비 증가, 수요 예측 실패에 따른 전력 수급난을 겪고 있다. 또한 일본의 후쿠시마 원전사태와 국제 연료가격 상승, 기술 발전 및 적용 가능한 발전원 증가로 인해 발전 환경의 불확실성이 큰 폭으로 증가하였다. 이러한 대내외적 환경 변화로 인해 안정적 전력공급에 대한 정책적 검토가 필요하게 되었고 신규전원구성에 대한 다양한 논의가 이루어지게 되었다. 실제로 "민관 합동 워킹그룹" 에서는 에너지 기본계획 및 원전 비중 변화, 전원구성에 대한 시나리오 검토를 수행한 바 있다. 이러한 국내외 여건에 따라 본 연구에서는 제6차 전력수급기본계획과 정책 제안 그리고 우리나라의 전력 설비를 고려하여 포트폴리오 이론을 적용, 신규 전원구성 연구를 수행하였다. 본 연구의 전원 구성 결과에 따르면 향후 신재생 발전원의 비용하락과 화석 연료 발전원의 비용이 증가할 경우 신재생 발전원의 비중이 큰 폭으로 증가하며 발전믹스 내 발전원의 다양성이 증가 할 것이라는 결과가 도출되었다. 특히 위험수준(표준편차) 0.06~0.09 사이에서 가장 다양한 발전원을 보유한 효율적 전원구성이 나타남을 확인하였다. 이 밖에 기존 계획안은 효율적 곡선상에 위치하지 않기 때문에 비용-위험 기준에서 보다 개선될 수 있음을 확인하였으며 기존 방법론과 상호 보완적으로 본 연구의 방법론이 활용될 수 있음을 확인하였다. 마지막으로 본 연구 결과를 바탕으로 안정적이고 효율적인 전원믹스 운영을 위해서는 신재생 발전원의 확충과 더불어 전력저장시스템, 에너지관리시스템과 같은 전력 기술 개발 및 인프라 구축이 수반되어야 함을 확인하였다.

Studies on the Production of Artificial Zeolite from Coal Fly Ash and Its Utilization in Agro-Environment

  • Lee, Deog-Bae;Henmi, Teruo;Lee, Kyung-Bo;Kim, Jae-Duk
    • 한국환경농학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.401-418
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    • 2000
  • 1. Production of the artificial zeolite from coal ash Coal fly ash is mainly composed of several oxides including $SiO_2$ and $Al_2O_3$ derived from inorganic compounds remained after burning. As minor components, $Fe_2O_3$ and oxides of Mg, Ca, P, Ti (trace) are also contained in the ash. These components are presented as glass form resulting from fusion in the process of the combustion of coal. In other word, coal ash may refer to a kind of aluminosilicate glass that is known to easily change to zeolite-like materials by hydrothermal reaction. Lots of hot seawater is disposing near thermal power plants after cooling turbine generator periodically. Using seawater in the hydrothermal reaction caused to produce low price artificial zeolite by reduction of sodium hydroxide consumption, heating energy and water cost. As coal ash were reacted hydrothermally, peaks of quartz and mullite in the ash were weakened and disappeared, and new Na-Pl peaks were appeared strengthily. Si-O-Si bonding of the bituminous coal ash was changed to Si-O-Al (and $Fe^{3+}$) bonding by the reaction. Therefore the produced Na-Pl type zeolite had high CEC of 276.7 $cmol^+{\cdot}kg^{-1}$ and well developed molecular sieve structure with low concentration of heavy metals. 2. Utilization of the artificial zeolite in agro-environment The artificial zeolite(1g) could remove 123.5 mg of zinc, 164.7 mg copper, 184.4 mg cadmium and 350.6 mg lead in the synthetic wastewater. The removability is higher 2.8 times in zinc, 3.3 times in copper, 4.7 times in cadmium and 4.8 times in lead than natural zeolite and charcoal powder. When the heavy metals were treated at the ratio of 150 $kg{\cdot}ha^{-1}$ to the rice plant, various growth inhibition were observed; brownish discoloration and death of leaf sheath, growth inhibition in culm length, number of panicles and grains, grain ripening and rice yield. But these growth inhibition was greatly alleviated by the application of artificial zeolite, therefore, rice yield increased $1.1{\sim}3.2$ times according to the metal kind. In addition, the concentration of heavy metals in the brown rice also lowered by $27{\sim}75%$. Artificial Granular Zeolites (AGZ) was developed for the purification of wastewater. Canon exchange capacity was 126.8 $cmol^+{\cdot}kg^{-1}$. AGZ had Na-Pl peaks mainly with some minor $C_3S$ peaks in X-ray diffractogram. In addition, AGZs had various pore structure that may be adhere the suspended solid and offer microbiological niche to decompose organic pollutants. AGZ could remove ammonium, orthophosphate and heavy metals simultaneously. Mixing ratio of artificial zeolite in AGZs was related positively with removal efficiency of $NH_4\;^+$ and negatively with that of $PO_4\;^{3-}$. Root growth of rice seedling was inhibited severely in the mine wastewater because of strong acidity and high concentration of heavy metals. As AGZ(1 kg) stayed in the wastewater(100L) for 4days, water quality turned into safely for agricultural usage and rice seedlings grew normally.

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국외 상수도 원격검침시스템의 개발 동향 및 현장 적용 사례 고찰 (Recent Developments and Field Application of Foreign Waterworks Automatic Meter Reading)

  • 주진철;안호상;안창혁;고경록;오현제
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권12호
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    • pp.863-870
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    • 2012
  • 본 연구에서는 디지털 수도계량기(smart water meter) 연계형 상수도 원격검침시스템(automatic meter reading)의 국외 시장동향 및 원격검침시스템의 각 구성 요소기술의 개발현황과 현장적용 사례 등을 조사 분석하였다. 국외의 디지털 수도계량기 제조업체는 주로 미국 또는 유럽업체들로서 최근에는 북미뿐만 아니라 아시아 및 유럽에서도 원격검침시스템 사업을 확장하고 있다. 대부분의 디지털 수도계량기 제조업체는 원격검침용 디지털 수도 계량기에서 측정된 데이터를 활용하여 실시간 소비량 검침 및 비용 고지, 절수, 누수탐지, 수질 모니터링, 유량제어 등의 기능이 부가된 통합관리시스템(integrated water management system)과 연계하여 운영하고 있다. 데이터 전송방식은 디지털 수도계량기, 센서를 통해 검출된 데이터를 근거리 통신망(neighborhood area network)을 통해 수집기(data concentration unit)로 전송 후 광역 통신망(wide area network)을 통해 검침서버로 전송하였으며, 데이터 전송방식은 도시 규모, 계량기의 밀도, 전력공급 여부 및 통신망의 설치 여부 등을 종합적으로 고려하여 결정되었다. 일반적인 검침방식은 (1) 고정망(fixed network)을 통한 중앙 검침, (2) 차량(drive by)을 이용한 검침, (3) 사람(walk by)에 의한 검침, 그리고 (4) 비행식(fly by) 검침방식 등이 적용되었다. 전 세계적으로 디지털 수도계량기 연계형 원격검침시스템이 확산되어 용수 및 에너지를 절감하고 수도 요금을 절약하여 온실가스의 배출을 최소화하고 있는 것으로 판단된다.

한국 도시의 환경효율성과 오염물 잠재가격 비교 (Comparison of Environmental Efficiencies and Shadow Prices of Pollutants in Korean Cities)

  • 강상목
    • 한국경제지리학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.398-415
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 한국 도시를 대상으로 오염물별 효율성과 잠재가격을 측정함으로써 도시별로 오염처리 부담의 정도를 살펴보고자 함이다. 특히 수도권 도시와 비수도권 도시로 나누어서 오염물의 잠재가격을 비교한다. 1999-2005년간 수도권 도시의 오염 한단위의 연평균 잠재가격은 질산화물 0.846, 황산화물 0.318, PM10 0.816이다. 동 기간 비수도권의 동일한 세 가지 오염물 한 단위당 잠재가격은 연평균 0.848, 0.272, 0.789로 나타났다. 수도권 도시와 비수도권 도시 간에 질산화물의 잠재가격은 비슷한 반면 황산화물과 PM10의 잠재가격은 수도권 도시가 더 높다. 질산화물 배출량은 수도권과 비수도권에 무관하게 교통수단과 관련된 이동오염원이 전국적으로 증가하므로 차이가 없다. 다른 두 오염물에서는 수도권 도시의 오염잠재가격이 높은 것은 수도권의 환경규제가 강하고 상대적으로 산출물 증가에 비하여 오염저감량이 많아서 오염물 배출이 작은 업종으로 구성되었기 때문으로 보인다. 생산가능영역의 우하향 영역에 위치한 도시들에 대해서는 전반적인 산업구조의 변화와 도시의 에너지 소비패턴, 생활공간의 배치에 대한 재검토 등 다양한 관점에서 저감노력이 필요하다.

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LCC-LCA 통합 분석에 의한 친환경 건설기술 평가방법 (Evaluation Method of Green Construction Technologies Using Integrated LCC and LCA Analysis)

  • 김윤덕;차희성;김경래;신동우
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.91-100
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    • 2011
  • 건물의 생애주기 동안 사용되는 자원과 에너지를 절약하기 위한 친환경 기술들의 개발이 점차 확대되고 있다. 이러한 수많은 친환경 기술을 건축물에 무분별하게 적용하는 것은 많은 비용과 시간을 필요로 한다. 따라서 친환경 기술을 선택적으로 건축물에 적용하기 위한 위선순위 선정이 필요하다. 이러한 친환경 기술의 우선순위 선정을 위해선 친환경 기술의 경제적 가치를 정확히 파악하는 것이 중요하지만 현재는 친환경 기술의 정확한 경제적 가치를 분석하지 못하고 있다. 친환경 기술은 건물의 생애주기 동안 $CO_2$ 배출량을 감소시키고 투입되는 비용을 감소시키는데 목적이 있으며, 따라서 이러한 친환경 기술의 가치 평가 시 경제적 요소뿐만이 아닌 환경적 요소도 함께 고려되어야 한다. 본 연구는 친환경 기술의 경제적 가치를 종합적으로 판단할 수 있는 LCC-LCA 통합 경제성 분석방법을 활용하여 친환경 기술의 가치평가를 실시하고, 이를 사례에 적용하여 그 타당성을 검증하고자 하였다. Case study 결과, 친환경 기술은 경제적 요소와 환경적 요소가 함께 고려되어야 더욱 가치가 높아졌다. 그리고 우선순위 분석에서는 친환경 지능형 컴포넌트 기술이 가장 높은 순위로 나타났다. 본 연구의 결과는 발주자가 프로젝트 기획 시 건축물에 적용할 친환경 기술의 선정을 위한 의사결정에 도움을 줄 수 있으며, 향후 개발되는 다른 친환경 기술의 우선순위 도출을 위한 선행연구로 활용될 것이다. 또한 친환경 기술의 평가항목은 본 연구의 평가항목 이외에 추가적인 항목들이 존재할 수 있으므로, 향후 이러한 평가항목들을 선정하여 경제성 평가 시 활용한다면 보다 정확한 평가를 수행할 수 있을 것이다.

정제화 방법을 이용한 응결 지연제의 특성에 관한 연구 (A Study on Properties of Retarder via Tabletting Method)

  • 류재석;양능원;이용수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권2호
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    • pp.201-207
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    • 2013
  • 여름철 서중 콘크리트 타설시 높은 온도로 인하여 시멘트 수화반응이 촉진되어 수분의 증발 및 응결이 빨라지게 되며, 이로 인해 컨시스턴시(consistency)가 크게 저하되고, 콜드조인트(cold joint)가 발생한다. 이러한 문제 해결을 위하여 냉각 파이프, 얼음, 액체질소 등을 사용한 냉각 등의 방법이 사용되고 있으나, 사용상의 어려움과 에너지 소비에 따른 경제성 감소 등의 문제점을 가지고 있다. 이 중 지연제의 사용은 경제적이지만 첨가량을 과도하게 사용하면 콘크리트의 경화불량이 발생하기 쉽고, 응결시간 관리가 어려울 수 있다. 또한, 현재 지연제의 인력투입으로 인한 정확한 계량 및 투입이 어렵고 분진발생 등 작업성에 문제가 있다. 따라서 이 연구에서는 분말형 지연제를 의약분야에서 보편적으로 사용하는 정제화 방법을 이용하여 타블렛을 제작하였고, 모르타르의 플로우 테스트 및 응결 시험을 검토한 이 후 콘크리트의 물리적 특성 및 역학적 특성 시험을 실시하여 품질성능에 영향을 미치는지 확인 하였다. 그 결과 리그닌 설폰산염 지연제보다 글루코산염 지연제를 정제화 했을 때 보다 좋은 효과를 발휘 하는 것을 보여 주었다. 또한, 정제화 방법 적용으로 인해 콘크리트의 품질성능을 저하하지 않고 정확한 계량 및 분진발생 등과 같은 관리상의 어려움을 해결할 수 있는 가능성을 보여주었다.

사물인터넷 기술 적용을 위한 소비전력 효율화 연구 (Power efficiency research for application of IoT technology)

  • 서영훈;박은철;강성환;황재문;윤정환;엄준영;권형준
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.669-672
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    • 2015
  • 최근 사물인터넷(IoT, Internet of Things) 기술의 발전으로 다양한 분야에 적용 가능한 서비스가 많이 개발되고 있으며 농작물 관리를 위한 서비스에도 적용하고 있다. 기존에는 농작물 생육에 필수요소인 토양수분을 관리하기 위해 직접 사람이 계측기를 휴대하여 유동적인 지점을 측정하였다. 본 논문에서는 WPAN(Wireless Personal Area Network)을 활용하여 센서 데이터를 분석하여 농작물의 생육의 상태를 과학적으로 관리한 사례이다. 평지 환경은 구조물에 의한 신호간섭 및 주파수 방해 요인이 적어 무선 주파수의 활용함에 있어 좋은 환경을 제공한다. 본 논문에서는 효율적인 WPAN구축 및 데이터 전달 기법과 구축되는 센서 노드 및 게이트웨이에 전원 공급이 어려우므로 저전력 모드를 지원하는 동작 알고리즘이 필수적이다. 실험에서는 각 센서 노드 및 게이트웨이의 네트워크 구성을 통한 효율을 검증하고, 저전력 모드의 운영 및 시간 동기를 위한 기법에 대하여 연구하였다. 향후 통신 효율을 향상시키기 위해 LoRa를 이용한 RF통신 및 프로토콜에 대한 연구가 필요하다.

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느타리버섯 통조림의 전열특성 (Heat Penetration of Canned Oyster Mushroom)

  • 이동선;박노현;신동화;민병용
    • 한국식품과학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.206-210
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    • 1984
  • 느타리버섯 통조림의 관형별 및 살균온도에 따른 충전고형량별 열침투특성을 측정하고 이에 따른 제반 살균조건을 검토하였다. 고형량비가 감소함에 따라 $f_h$값은 급격히 감소하다가 관형에 따른 특정 고형량비, 즉, 4호관의 경우 고형량비3/5, 버섯 4온스관의 경우 고형량비 2/5, 휴대관의 경우 고형량비 1/5 이하부터 안정된 값을 나타냈고 온도의 영향으로는 높은 가열온도에서 낮은 $f_h$값으로 열전달이 약간 빠른 경향을 보여 주고 있었다. $f_h$값으로 본 경향으로는 관형의 L/D 값이 클수록 높은 고형량비에서 전도에서 대류로 열전달형태가 바뀌어지고 있었고 $j_h$값은 고형량비가 감소함에 따라 1.0에 가까와 지고 있었다. 열침투특성에 의해 결정되는 살균시간면에서는 품질보존을 고려하여 고형량비는 3/5이하로 관리되어야 하는 것으로 나타났다. 단위고형물당 살균시간으로 비교할 때 큰 관형일수록 작은 값을 보여 주고 고형량비 2/5이상에서 안정된 작은 값을 나타내고 고형량비 3/5에서 가장 작은 값을 나타내었다. 단위고형물당 살균에너지소비 측면에서는 고형량비 3/5이상이 경제적이었다. 위의 제반 살균조건면에서 전체적으로 고려할 때 관형에 관계없이 고형량비 3/5으로 조정하여 살균 가공함이 최적조건이었다.

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