In this paper, we propose a novel centralized energy-efficient clustering algorithm, called "MCCA : Max k-Cut based Clustering Algorithm for Wireless Sensor Networks." The algorithm does not use location information and constructs clusters via a distributive Max k-Cut based cluster-head election method, where only relative and approximate distance information with neighbor nodes is used and nodes, not having enough energy, are excluded for cluster-heads for a specific period. We show that the energy efficiency performance of MCCA is better than that of LEACH, EECS and similar to BCDCP's by simulation studies.
지구상에 풍부하며 저독성 소재인 안티모니 셀레나이드(Sb2Se3)는 재료가 갖는 우수한 광전자적 특성과 장기 내구성으로 차세대 태양전지 소자로 크게 주목 받고 있다. 또한, 비교적 짧은 연구기간 동안 빠른 성장 속도를 보여줬으며, 2014년 2.26%에서 8년의 연구기간 동안 약 5배인 2022년 10.57%를 달성하였다. 하지만, 여전히 기존의 칼코지나이드계 박막 태양전지인 CdTe(22.1%) 및 Cu(In,Ga)Se2(23.35%)가 달성한 효율에 비해 낮은 변환 효율을 보이고 있으며, 이는 계면에서 발생하는 캐리어 재결합으로 인한 개방전압 손실 문제가 주 원인으로 대두되고 있다. 따라서, Sb2Se3 광 흡수층에 인접한 전자 및 정공 수송층 사이에 적절한 밴드 정렬을 구축하여 캐리어 재결합 손실을 줄이는 것이 고효율 Sb2Se3 태양전지를 구현하기 위한 핵심 전략 중 하나이다. 본 원고에서는 Sb2Se3 광 흡수층의 기본적인 특성과 Sb2Se3 태양전지의 최근 연구 성과에 대해 간략하게 설명하고자 하며, 특히 전자 및 정공 수송층 적용을 통한 에너지 밴드 정렬 최적화에 관련된 내용을 중점적으로 소개하고자 한다. 또한, Sb2Se3 박막 태양전지 성능의 병목 현상을 극복하기 위한 잠재적인 연구 방향에 대해서도 논하고자 한다.
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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v.33
no.2B
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pp.76-81
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2008
LEACH (Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy) has been proposed as a routing protocol with a hierarchical structure, in order to achieve the energy efficiency that is of primary importance in the wireless sensor networks. A wireless sensor network adopting LEACH is composed of a few clusters, each of which consists of member nodes that sense the data, and head nodes that deliver the collected data from member nodes to a sink node that is connected to a backbone network. A head node in a cluster allocates TDMA slots to its member nodes without taking into account whether they have data to transmit or not, thus resulting in inefficiency of energy usage of head node that remains in active mode during the entire round time. This motivates us to propose a scheme to improve the energy efficiency of LEACH, by assigning TDMA slots only to those member nodes who have data to send. As a result, the head node can remain sleep during the period of no data transmission from member nodes, leading to the substantial energy saving. By using the ns-2 simulator, we evaluate the performance of the proposed scheme in comparison with the original LEACH. Experimental results validate our scheme, showing a better performance than original LEACH in terms of the number of outliving nodes and the quantity of energy consumption as time evolves.
Kim, Taek-Hyun;Park, Se-Young;Choi, Hoon;Baek, Yun-Ju
Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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v.16
no.1
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pp.50-54
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2010
A Container Security Device (CSD) which is different existing RFID Tag strengthens the physical security as mounted inside the container and the information security as encrypts doubly a data. CSD must use the resources efficiently in order to operate with the battery. Therefore, it needs low-power mechanism which repeats the sleep period and channel scan period. However, by adjusting these periods, the trade-off occurs between energy efficiency and network connectivity. In this paper, we implement low-power CSD and resolve this problem by adjusting beacon period and channel scan time. As a result, We guarantee the network connectivity 95% or more and maximum life up to 16 days using common AA batteries.
Three experiments were conducted to investigate effects of dietary energy and protein levels on performance of laying hens. A total of 360 hens each of 352-day old Manina Brown (Exp.1), 280-day old Brown Warren (Exp.2) or 3174ay old Brown Warren (Exp.3) was divided into 20 pens of 18 birds. Each pen was assigned to one of the four dietary treatments with 5 replications according to a 2${\times}$2 factorial design, consisting of all possible cominations of two levels of metabolizable energy (2,500 and 2,800 kcal/kg of diet) and two levels of crude Protein (13 and 16%). All hens were housed two birds per cage. Exp.1 and 2 were conducted for four weeks and hens were fed experimental diets ad libitum, and Exp.3 lasted two weeks and feed consumption was restricted to 130g/hen/day. In Exp.1 and 2, increasing either energy or protein level in the diet numberically improved egg production. However, in Exp. 3, where feed consumption was restricted, egg Production was affected significantly 〈0.05) by the energy levies and numerically by the protein levels. Neither protein nor energy level influenced egg weight in Exp. 1 and 2, but in Exp. 3 the higher level of energy improved egg weight numerically, In all three experiments increasing either protein or energy level increased egg mass. Higher levels of either protein and energy tended to decrease feed consumption and improve feed conversion rate numerically. It should also be noted that the higher level of energy improved egg mass produced per unit intake of protein and the higher level of Protein improved egg mass produced per unit intake of energy.
에너지 자원의 고갈과 환경 문제들이 화두가 되면서 전 세계적으로 에너지의 효율적인 활용을 위해 관심이 집중되고 있다. 이러한 상황에서 에너지 자원을 전적으로 수입에 의존하고 있는 우리나라는 전력의 수급안정 및 소비 절약을 위해 수요관리가 무엇보다 중요한 실정이다. 이미 수요관리의 중요성을 인지하고 여러 방법을 통하여 전력수요를 관리해 오고 있으나 아직까지는 많은 문제가 따르는 상황이다. 수요관리의 한 방법으로 하계기간에 전력소모량의 가장 큰 비중을 차지하는 에어컨의 피크시간대 제어를 통하여 수요를 조절하는 방법이 있다. 기존에 운영되던 원격에어컨 제어 방식은 제어가 단 방향 통신이라는 점과 별도의 통-신비용이 부담되는 등 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 PLC 통합검침 인프라를 통한 양방향 원격에어컨 제어 시스템을 구현하여 전력수요의 효율적인 관리의 방법에 대해 제안하고자 한다.
The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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v.8
no.3
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pp.389-395
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2013
Ethernet is the most widely deployed access network protocol around the world. IEEE 802.3az WG released the EEE standard based on LPI mode to improve the energy efficiency of Ethernet. This paper proposes improved adaptive power control mechanism that can enhance energy-efficiency based on EEE from small Ethernet switch. The feature of this mechanism is that it predicts the traffic characteristic of next cycle by measuring the amount of traffic flowing in during certain period and adjusts the optimal threshold value to relevant traffic load. Performance evaluation results indicate that the proposed mechanism improves overall performance compared to traditional mechanism, since it significantly reduces energy consumption rate, even though average packet delay increases a little bit.
Through sensor nodes it can obtain behavior, condition, location of objects. Generally speaking, sensor nodes are very limited because they have a battery power supply. Therefore, for collecting sensor data, efficient energy management is necessary in order to prolong the entire network survival. In this paper, we propose a method that increases energy efficiency to be self-configuring by distributed sensor nodes per cluster. The proposed method is based on the ANTCLUST. After measuring the similarity between two objects it is method that determine own cluster. It applies a colonial closure model of ant. The result of an experiment, it showed that the number of alive nodes increased 27% than existing clustering methods.
Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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2021.10a
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pp.502-504
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2021
The Mobile Ad-hoc Network (MANET) is a representative mobile sensor network. MANET is used in various areas because it consists of sensors composed of moving nodes that do not depend on existing infrastructure networks. In the mobile sensor field, the mobility characteristic plays an important role in the performance of the network. Researches on routing techniques are being actively developed in terms of energy efficiency of the entire network. Clustering-based routing protocols show excellent performance in terms of energy efficiency. In this paper, the energy performance according to routing protocols is compared in the MANET to which the same mobility model is adopted.
본 고는 지속적 개발 론에 입각한 적극적인 에너지수요 관리정책을 추진한다는 전제하에 2001년과 2006년의 우리 나라 가정부문 전력수요를 전망하고자 한다. 본 고는 지속적 개발 시나리오를 추정함에 있어서 기존의 계량모형보다 일종의 공학적 모형인 공정분석(process analysis)을 선호한다. 계량모형이 주로 과거 수요의 소득 및 가격 탄성 치를 바탕으로 미래의 수요를 예측하는데 비하여 공정분석모형은 기술발전에 따른 미래의 효율변화(향상)를 비교적 잘 반영할 수 있기 때문이다. 본 고는 덴마크공과대학교 Norgard 교수팀이 개발한 모형을 도입하여 분석모형(수식 (6))을 전력수요 = 기기 수 $\times$ 전력서비스$\times$ 전력집약도와 같이 설정하고 이를 사용하여 냉장고, 텔레비전, 조명 기기, 난방기기 등과 같은 전력사용 기기 별로 2001년과 2006년이 전력수요를 전망하였다. 본 고는 전력수요를 전력사용 기기의 사용용량(300리터 용량의 냉장고 등)과 사용시간을 나타내는 전력서비스와 전력 서비스당 필요 전력사용량을 나타내는 전력집약도로 나누어 구분하고 있는 모형을 이용함으로써 소득향상효과와 함께 기술발전에 따른 효율개선효과를 분석할 수 있다. 1) 생활수준 향상에 따라 전력서비스는 지금과 같이 증가한다, 2) 현실적으로 가능한 범위 내에서 전력사용 기기에 대한 최저 에너지 효율 제를 실시한다, 3) 현재 사용중인 기기 들은 원칙적으로 수명이 다한 후 고효율 기기 들로 자연 교체한다, 4) 최저 에너지 효율 제를 제외한 다른 제도 및 정책개선, 사용자의 에너지소비형태 개선에 따른 절전 잠재 량을 고려하지 않는다 등의 가정 하에 전력수요를 추정한 결과 1992년에 796 GWh(100)이었던 우리 나라 가정부문 전력수요는 2001년과 2006년에 29,237 GWh(134)와 33,118 GWh(152)로 각각 34%와 52%증가할 것으로 나타났다. 이 경우 1992년부터 2006년까지 가정용 전력수요 증가율은 연평균 3%로 추정된다. 기기의 서비스(가구수$\times$기기의 보급 율$\times$기기의 전력서비스)가 소득향상에 따라 증가하는데도 불구하고 전력수요의 증가율이 GDP(같은 기간 동안 연평균 증가율 5.7%)보다 매우 낮은 것은 기기의 대형화와 기기의 보급을 증가에 따른 전력의 추가수요가 기기의 에너지효율 개선으로 대부분 상쇄될 것이기 때문이다. 향후 10년 내에 기기에 따라 전력사용량을 25%~50%정도까지 줄일 수 있을 것으로 분석된다. 기술발전에 따른 기기의 에너지효율 개선효과는 본 고의 2006년도 가정용 전력수요의 전망치 33,118 GWh가 기존방식에 의한 한전의 전망치 61,155 GWh의 54%수준밖에 되지 않는데 서도 잘 나타나고 있다. 한편 본 고는 경제성장과 환경보존을 동시에 달성할 수 있는 지속적 개발의 실천방안으로서 에너지 수요관리를 논하고자 한다. 고효율 기기의 개발과 조기도입을 촉진시키는 에너지 수요관리 통하여 우리는 에너지효율을 대폭 개선시키며 대기오염 배출량도 대폭 줄일 수 있다. 본 고는 에너지 공급관리(공급확충)위주에서 에너지 수요관리위주로서의 에너지정책 전환은 불가피하다고 판단한다. 에너지 공급시스템보다 에너지 수요시스템위주로 전체 에너지시스템을 획기적으로 개선시키기 위해서는 최저 에너지효율제의 광범위한 실시와 함께 고효율 기기의 개발과 보급에 필요한 유인책의 도입, 고효율 기기와 에너지의 효율적 이용에 대한 정보 등이 필요시 되고 있다. 우리 나라의 경우 현재의 산업구조와 기술수준을 고려하여 에너지 효율의 기준을 미국보다 다소 낮게 설정한다면 최저 에너지효율제의 도입이 문제가 되지 않을 것으로 판단된다. 본 고는 고효율 기기의 개발과 조기도입을 지원하기 위한 가칭 대기환경보존 및 에너지 수요관리기금의 창설을 제안한다. 전력부문의 경우 기금은 1. 탄소세, 2. 전력소비에 대한 수요 관리 세의 도입 혹은 3. 한국전력공사 전력판매수입의 일정 분으로 조성될 수 있을 것으로 본다. 예를 들어 선진국들이 탄소세를 예정대로 도입한다는 전제하에 우리 나라가 2000년을 기준으로 탄소 톤당 8달러(석유 배럴 당 85센트)의 탄소세를 도입한다면 연간 7억 2,000만 달러(약5,760억 원)규모의 기금을 조성할 수 있다. 이 중 연간 2,000억 원 정도를 고효율 기기의 개발과 조기도입에 지원한다면 우리 나라 에너지 시스템 효율은 대폭 개선될 수 있을 것으로 예상된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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