• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2011년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.301-302
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• 2011

2007년 12월 7일 발생한 허베이스피리트호 원유 유출사고를 계기로 국가 해양유류오염사고 대응체제 문제점이 부각되었고 이에 따라 해양 유류사고에 대한 대응 및 오염 진단, 복원을 지원할 수 있는 과학기술지원 체계 구축이 제기되었다. 본 논문에서는 실시간 해양오염 예측을 위해 필요한 해양 및 기상 예측 정보 통합 시스템을 소개한다. 본 시스템에서는 그리드 기술을 통한 해양 및 기상 예측 모델 수행에 필요한 사용자 환경 및 고성능 컴퓨팅 자원을 제공하고, 이를 통해 생성된 예측 자료를 통해 실시간 해양 오염 예측 정보를 생성하여 제공한다.

• 한국IT서비스학회:학술대회논문집
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• 한국IT서비스학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.133-138
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• 2010

본 연구에서는 유비쿼터스 도시의 통합운영센터가 가지고 있는 문제점들을 해결할 수 있고, 기존도시와의 IT서비스의 차별성을 위하여 스마트그리드를 운용하는 방안을 제안하였다. 이를 위하여 한국전력의 대리자, 해상풍력에너지 전력생산 및 판매, 그리고 정전대비 보완사항을 제시하였다. 이 연구로 유비쿼터스 도시에 대한 운영비 조달과 수익창출 및 정전에 의한 재난관리 예방이 기대되고, 유비쿼터스도시의 참조모델이 될 것으로 판단이 된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2017년도 추계학술발표대회
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• pp.1318-1321
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• 2017

스마트 그리드는 노후화된 전력망에 정보통신 기술을 융합하여 지능화시킴으로써, 전력 사용을 가능한 효율적으로 만들기 위한 기술이다. 대표적인 융합 기술이기 때문에, 시스템의 보안 취약점이 많아질 수 밖에 없다. 이러한 이유로 보안 기술에 대한 관심이 많아지고 있으며, 개별 어플리케이션 도메인에서 발생할 수 있는 사이버 보안 실패 시나리오에 대한 분석이 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 어플리케이션 도메인내 실패 시나리오의 공격 트리를 분석하여 공통적으로 발생하는 있는 8개의 공격 모델에 대한 공격 트리를 정리하고 이를 도식화한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.343-344
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• 2013

본 논문에서는 바이폴라 타입 DC 마이크로그리드의 전압 불균형을 보상하기 위한 전압 밸런싱 기법과 안정도 향상을 위한 제어기법을 제안하였다. 선로 임피던스와 부하 불균형에 의한 전압 불평형 문제를 해석하고 제안하는 기법을 통해 이를 해결하였으며 과도 상태에 대한 DC 배전계통의 안정도 향상기법을 개발하였다. 제안하는 시스템의 동작 타당성을 체계적으로 분석하기 위해 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 이용한 시뮬레이션 모델을 개발하고 그 성능을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.240-241
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• 2012

본 연구에서는 분산전원과 에너지저장으로 구성된 독립형 DC 마이크로그리드의 신뢰도를 향상시키기 위한 협조적 Droop 제어기법을 제안하고 그 성능과 동작을 분석한 내용에 대해 기술하고 있다. 제안하는 시스템의 동작 타당성을 체계적으로 분석하기 위해 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 이용한 시뮬레이션 모델을 개발하였으며 이를 기반으로 하드웨어 시스템을 제작하여 제안하는 시스템의 동작특성을 분석하였다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제6권11호
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• pp.527-536
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• 2017

최근 스마트 그리드 산업의 발달과 더불어 효과적인 에너지 관리 시스템의 필요성이 커지고 있다. 특히, 전기 부하 및 에너지 요금 감소를 위해서는 정확한 전력수요 예측과 그에 따른 효과적인 스마트 그리드 운영 전략이 필요하다. 본 논문에서는 보다 정확한 전력수요 예측을 위하여, 수요 시한 기준으로 수집된 전력 사용 데이터를 고시간 해상도로 분할하고, 이에 적합한 인공 신경망 기반의 전력수요 예측 모델을 구축하고자 한다. 예측 모델의 정확도를 향상시키기 위하여 우선, 수열 형태의 시계열 데이터가 가지는 주기성을 제대로 반영하지 못하는 기계 학습 모델의 문제점을 해결하고자, 시계열 데이터를 2차원 공간의 연속적인 데이터로 변환한다. 더욱이, 고시간 해상도에 따른 온도나 습도 등 외부 요인들의 보다 정확한 반영을 위해 이들에 대해서도 선형 보간법을 사용하여 세분화된 시점에서의 값을 추정하여 반영한다. 마지막으로, 구성된 특성 벡터에 대해 주성분 분석 수행을 통하여 불필요한 외부 요인을 제거한다. 예측 모델의 성능을 평가하기 위해서 5겹 교차 검증을 수행하였다. 실험 결과 모든 고시간 해상도에서 성능 향상을 보였으며, 특히 3분 해상도의 경우 3.71%의 가장 낮은 오차율을 보였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권8호
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• pp.41-49
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• 2017

'NIST framework and road map for smart grid interoperability standards' 기술 보고서는 스마트 그리드의 발전 방향, 표준의 상호운용성을 확보하는 아키텍처 프레임워크를 제시하고, 식별된 표준 리스트, 사이버 보안 전략, 시험 인증 프레임 워크를 제공하는 문서이다. 특히, 스마트 그리드의 표준 프로토콜인 SEP 2.0과 OpenADR 2.0이 그 예이다. SEP 2.0과 OpenADR 2.0은 기능적으로 HEMS와 스마트 그리드를 이어주는 역할을 할 수 있지만, 두 프로토콜 간에 상호운용 표준은 상기 문서에서 계획된 바가 없다. 또한, OpenADR 연합에서는 OpenADR 2.0과 SEP 2.0간의 상호운용을 위한 매핑 테이블을 정의하는 작업이 진행 중이라 발표했지만, 아직 공개한 정보는 없다. 따라서 본 논문에서는 신재생 에너지 효율 개선 HEMS 개발에 있어 ICT 전력 융합을 위한 SEP 2.0과 OpenADR 2.0b간의 상호운용을 각 프로토콜의 표준 사양 문서 기반의 구문과 의미로 대응하는 매핑 모델을 제안 하고 수요 반응 서비스 시나리오 기반의 의미 매핑 기능 예제를 통해 이를 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.270-270
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• 2017

스마트워터그리드와 같은 첨단 정보통신기술을 활용한 물 관리 기술의 도입으로 수도운영사업에서도 누수와 같은 이상사건인지 목적의 효율적 빅 데이터 분석기법의 중요성이 증대되고 있다. 국내외적으로 누수인지를 위한 다양한 연구기법, 범위, 계측항목, 샘플링 주기 등이 제시된 바 있으나, 이상감지시스템(Event Detection System, EDS)은 대상지역 특정적 특성을 가지고 있어 범용적인 모델을 구축하는 데는 어려움이 있다. 본 연구에서는 소블럭 단위의 유량자료 분석을 통한 이상감지시스템의 적용가능여부를 판별하고 적합 모델구축자료 방안을 제시하는 K-EDS 모델을 개발하였다. 모델분석의 절차는 자료획득, 자료 전처리, 탐색적 자료해석, 그리고 각 기법 평가로 진행된다. 개발된 모델을 다양한 특성을 가지는 실제 지방상수도시스템에 적용하여 분석하였으며, 최종적으로 모델적용 가능성과 영향인자 등을 도출하였다. 개발된 모델은 소블럭별 현장계측자료 기반의 이상감지모델 적용 적합도 판별에 활용될 수 있으며, 향후 누수 인지 및 누수지속시간 감소를 위한 SW로 개발이 가능하다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제8권2호
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• pp.67-78
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• 2019

정확한 전력수요 예측은 스마트 그리드의 효율적인 운영에 있어 매우 중요하다. 최근 IT 기술이 획기적으로 발전되면서, 인공지능 기법을 이용한 빅 데이터 처리를 기반으로 정확한 전력수요를 예측하는 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 예측 모델은 주로 외부 요인과 과거 전력수요를 독립 변수로 사용한다. 하지만, 다양한 내부적 또는 외부적 원인으로 전력수요 데이터의 결측치가 발생하게 되면 정확한 예측 모델을 구성하기가 어렵다. 이에 본 논문에서는 랜덤 포레스트 기반의 결측치 데이터 보완 기법을 제안하고, 보완된 데이터를 기반으로 한 다층 퍼셉트론 기반의 전력수요 예측 모델을 구성한다. 다양한 실험을 통해 제안된 기법의 예측 성능을 입증한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.229-229
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• 2023

강화학습은 에이전트(agent)가 주어진 환경(environment)과의 상호작용을 통해서 상태(state)를 변화시켜가며 최대의 보상(reward)을 얻을 수 있도록 최적의 행동(action)을 학습하는 기계학습법을 의미한다. 최근 알파고와 같은 게임뿐만 아니라 자율주행 자동차, 로봇 제어 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다. 상수도관망 분야의 경우에도 펌프 운영, 밸브 운영, 센서 최적 위치 선정 등 여러 문제에 적용되었으나, 설계에 강화학습을 적용한 연구는 없었다. 설계의 경우, 관망의 크기가 커짐에 따라 알고리즘의 탐색 공간의 크기가 증가하여 기존의 최적화 알고리즘을 이용하는 것에는 한계가 존재한다. 따라서 본 연구는 강화학습을 이용하여 상수도관망의 구성요소와 환경요인 간의 복잡한 상호작용을 고려하는 설계 방법론을 제안한다. 모델의 에이전트를 딥 강화학습(Deep Reinforcement Learning)으로 구성하여, 상태 및 행동 공간이 커 발생하는 고차원성 문제를 해결하였다. 또한, 해당 모델의 상태 및 보상으로 절점에서의 압력 및 수요량과 설계비용을 고려하여 적절한 수량과 수압의 용수 공급이 가능한 경제적인 관망을 설계하도록 하였다. 모델의 행동은 실제로 공학자가 설계하듯이 절점마다 하나씩 차례대로 다른 절점과의 연결 여부를 결정하는 것으로, 이를 통해 관망의 레이아웃(layout)과 관경을 결정한다. 본 연구에서 제안한 방법론을 규모가 큰 그리드 네트워크에 적용하여 모델을 검증하였으며, 고려해야 할 변수의 개수가 많음에도 불구하고 목적에 부합하는 관망을 설계할 수 있었다. 모델 학습과정 동안 에피소드의 평균 길이와 보상의 크기 등의 변화를 비교하여, 제안한 모델의 학습 능력을 평가 및 보완하였다. 향후 강화학습 모델을 통해 신뢰성(reliability) 또는 탄력성(resilience)과 같은 시스템의 성능까지 고려한 설계가 가능할 것으로 기대한다.