• 스마트미디어저널
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• 제13권3호
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• pp.18-26
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• 2024

노면 모니터링은 노면의 함몰 정도 및 크랙 감지와 같은 위험 요소 관리를 통해 도로 환경의 안전성을 유지하는 필수적인 과정이다. 고성능 2D 레이저 센서를 탑재한 자율주행 기반 UGV를 활용한 정밀 측정이 가능하지만, 고성능 센서의 에너지 소모량 증가로 인해 배터리 용량에 대한 한계가 있다. 본 논문에서는 UGV에서 효율적인 노면 모니터링을 위한 퓨전 센서 시스템을 제안한다. 제안된 퓨전 센서 시스템은 카메라를 통한 칼라 정보와 선레이저 센서를 통한 깊이 정보를 결합하여 노면 모니터링의 정밀한 변위 탐지를 가능하게 한다. 또한 카메라 센서를 이용해 모니터링 대상의 탐지 여부에 따라 선레이저 센서 스캔 주파수를 동적으로 제어하는 동적 샘플링 알고리즘을 적용함으로써 불필요한 에너지 소모를 절감한다. 제안된 퓨전 센서 시스템에서의 평균 소비전력 모델을 제시하고 다양한 미션 환경의 크랙 분포 및 센서 특성을 고려하여 에너지 효율성을 분석한다. 성능 분석 결과, 선레이저 센서의 Active 상태 소비 전력이 Saving 상태의 2배이고, λ=10, µ=10인 환경에서 고정 샘플링 기법에 비해 전력 소비 효율이 13.3% 향상됨을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권2호
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• pp.95-103
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• 2007

동적 전압 조절(Dynamic voltage scaling, DVS) 기법은 가장 효과적이면서 가장 잘 알려진 전력 관리 기법 중 하나이다. DVS가 효율적인 여유 시간(Slack time) 분배 방법, 전압 할당 방법 등 다양한 방면에서 연구되었지만, 전압 변경 가능 프로세서 이외의 장치들에 대한 영향은 제대로 연구되지 못했다. DC-DC 변환기는 오늘날 대부분의 내장형 시스템에서 내부 장치들을 위한 다양한 값의 공급 전압 생성 및 전압 안정화 기능을 제공하는 중요한 역할을 하고 있으며, 특히 공급 전압의 계속적인 변경이 필요한 DVS를 적용하기 위해서는 필수적인 구성 요소이다. 이 논문에서는 DC-DC 변환기의 전력 소모를 포함한 시스템의 에너지 소모에 대해 분석하고 이를 바탕으로 DC-DC 변환기를 포함하는 시스템 또는 이와 유사한 형태의 에너지 소모 특성을 가지는 시스템에서 에너지 소모를 최소화하는 새로운 에너지 최적 오프라인 DVS 스케줄링 알고리즘을 제안하고, 실험 결과를 통해 제안된 알고리즘이 어떤 종류의 설정에서도 기존의 DVS 알고리즘보다 더 적은 에너지 소모의 스케줄을 생성함을 보여준다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.1-10
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• 2010

프로세서 플랫폼이 무선의 모바일 시스템으로 변화하면서 내장형 모바일 프로세서들의 성능은 계속적으로 향상 되었으며 기능은 보다 더 강력해 지고 있다. 무선의 휴대용 장비들은 유선 장비에 비해 휴대용 전원에 의한 제한된 전력을 공급받기 때문에, 이러한 시스템들에 대한 효율적 에너지 관리 기술의 중요성은 점차 증가하고 있다. 한편, 메모리 시스템은 프로세서 관점에서 시스템 전체의 성능을저하 시키는 주된 요소 가운데 하나이다. 비록 휴대용 전원의 효과적 활용을 위한 DVFS 기법과 관련된 많은 연구들이 존재하지만, 프로세서와 메모리 사이의 상호 관계에 대한 최근의 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 무선의 모바일 장치들에서 활용되는 내장형 응용 프로그램의 장단기 메모리 접근 특성을 반영하기 위한 새로운 DVFS 레벨 예측 알고리즘을 소개한다. 모의 실험 결과 본 논문에서 제시하는 DVFS 정책은 메모리 접근이 많은 벤치마크 프로그램의 경우 5.86%의 소비 에너지 감소 효과를 보여주고 있으며, 평균적으로는 3.60%의 소비 에너지 감소 효과를 보여주고 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권8호
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• pp.22-30
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• 2009

네트워크 온 칩 (Network-on-Chip, NoC) 기술은 기존 시스템-온-칩(System-on-Chip, SoC) 설계에서 IP 블록 수 증가와 이에 수반된 상호 연결 네트워크 복잡화 및 데이터 대역폭 제한 등의 문제점을 해결하기 위한 새로운 설계 패러다임이다. 더불어 동작 주파수 증가에 따른 급격한 전력 소모 클럭 신호의 분배와 동기화 문제 역시 중요한 이슈이며, 이에 대한 대안으로 광역적으로는 비동기, 국부적으로는 동기식 (Globally Asynchronous Locally Synchronous, GALS) 인 시스템 설계 방법론이 저전력 기술과 결합되어 에너지 소모를 줄이고 모듈적인 설계를 위해서 고려되어 왔다 GALS 방식의 설계 스타일은 정밀한 시스템 수준 전력 관리를 적용하기 위해 최근 소개되고 있는 전압 주파수 구역 (Voltage-Frequency-Island, VFI) 의 개념과 매우 잘 어울린다. 본 논문에서는 VFI를 적용한 NoC 시스템에서 최적의 전압선택을 통해 에너지 소모를 최소화하는 효율적인 알고리즘을 제시한다. 최적의 코어(또는 처리 소자) 전압과 VFI를 찾기 위해 통신량을 고려한 코어 그래프 분할, 통신-경쟁 시간을 고려한 타일 매핑, 전력 변화량을 고려한 코어의 동적 전압 조절 그리고 효율적인 VFI 병합 및 VFI 동적 전압 재 조절을 포함한다. 본 논문에서 제안한 설계 방법론은 기존 연구결과 대비 평균적으로 10.3%의 에너지 효율 향상이 있다는 것을 실험 결과를 통해 보여준다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (D)
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• pp.199-201
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• 2006

소형 모바일 디바이스는 일반적으로 배터리로 동작하는 등 전력제한적이며 시스템 메모리 및 자원 제약적이다. 또한 소형 모바일 디바이스에서 실행되는 응용프로그램은 일반적으로 시스템의 일부 기능만을 이용하여 수행된다. 따라서 본 연구에서는 시스템에서 제공하는 서비스를 각각의 컴포넌트로 구현하고 응용프로그램의 요구에 따라 소프트웨어 플랫폼을 동적으로 재구성할 수 있는 소프트웨어 플랫폼을 설계 및 구현하였다. 구현한 플랫폼을 웨어러블 컴퓨터 보드에 포팅하여 정상 동작함을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 1998년도 추계종합학술대회
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• pp.227-233
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• 1998

본 논문에서는 다양한 이동환경에 따른 기지국에서의 전력제어에 의한 위치검출 및 등록, 관리기능, 핸드오프 등과 같은 여러가지 기능들 중 사용자 단말에 대한 이동성을 보장하여 사용자가 자신의 기지국을 벗어난 경우에도 중단 없는 서비스 제공이 가능하도록 해주는 핸드오프 절차와 기법에 대해 고찰한다. 또한 BSA(Basic Service Area)에 독립적으로 분산되어 있는 이동단말들을 대상으로 기존의 방식에서의 자원할당방식을 고찰한다. 본 논문에서는 외국에서의 연구사례를 고찰하여 상대적인 비교를 토대로 사용자 단말에 이동성을 보장하며, 또한 이용률을 극대화시키기 위한 동적자원 할당이 가능한 VCT, NCNR 방식을 제안한다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권1호
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• pp.1-10
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• 2006

최근 새로운 형태의 네트워크 환경인 유비쿼터스 컴퓨팅에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 유비쿼터스 컴퓨팅에서 중요한 요소는 센서 네트워크로써, 저전력 Ad-hoc 네트워크에 기반한 센서와 센서 노드들로 구성되며, 실제의 환경과 유비쿼터스 컴퓨팅과의 매개 역할을 한다. 현재의 유비쿼터스와 관련된 연구는 주로 RFID를 이용해 경량화된 하드웨어를 통한 네트워크 관리에 대한 연구가 진행중에 있다. 그러나 실생활에 적용하기 위해서는 보다 현실적인 시나리오와 더불어 안전성과 효율성을 고루 갖춘 보안적인 연구가 필수적으로 요구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 현재 연구가 진행중인 RFID 이외에 개인 네트워크에서 가장 많은 활용성을 제공하고 있는 PTD를 기반으로 다중 사용자들의 무선 네트워크 구성하고 이를 관리하는 방식을 제안하고자 한다. 제안된 방식은 사용자 주변의 신뢰된 기기를 기반으로 무선 네트워크에서 요구되는 다양한 서비스와 관련된 보안과 효율성을 높이기 위한 방식으로 기존 논문에서 전자 상거래에 사용하던 PTD를 이용해 다양한 서비스를 제공하고 임시 그룹을 설정하여 동적인 환경에 적합한 관리방식을 제안하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.85-91
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• 2014

현재 능동적인 조명제어와 관리기술이 연구되어 상용화되고 있다. 아파트 단지 등 복합 지능공간에서 유비쿼터스 서비스 기술을 응용하여 다중 지능 공간을 관리하는 시스템을 구축하여 활용하면, 에너지 사용 관련 의사결정을 지원 하고, 에너지의 효율을 높이며 생활의 안락함을 최적의 상태로 유지할 수 있을 것이다. 이를 위해서 지그비 메쉬망을 통해 수집된 전력 데이터를 가공하고, 상황에 적합한 서비스를 검색하기 위한 기능을 제공하는 분산형 자율 제어 미들웨어 및 에너지 관리 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 지능 공간에서 유비쿼터스 서비스 제공을 위한 홈 서버 등의 플랫폼에 기반한 소프트웨어로 탑재되어 양방향 통신이 가능하고 다양한 무선 센서노드와 제어 네트워크, 에너지 디스플레이 디바이스 등을 활용하여 에너지 사용 관련 의사결정을 지원하는 분산형 자율제어 미들웨어 및 실시간 스마트 에너지 정보시스템(DDLEMS)을 설계 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권11호
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• pp.2218-2229
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• 2015

최근 Wi-Fi Alliance에서는 기존의 Wi-Fi 망에서 이동성을 갖는 무선 단말들이 중개기나 라우터가 없이 언제 어디서나 직접 통신이 가능한 Wi-Fi direct라는 새로운 표준 기술을 발표하였다. Wi-Fi direct에서 기기는 기존의 Wi-Fi 망에서 AP역할을 하는 Group Owner (GO)와 GO와 연결되어 있는 client로 구분되어 존재한다. 일반적으로 client들은 휴대성을 위해 제한된 배터리 용량을 갖기 때문에, 기기들의 에너지 소모가 효율적으로 이루어져야 한다. 이에 따라 GO의 에너지소모를 막기 위하여 두 가지 전력관리기법 Opportunistic기법과 Notice Of Absence (NOA)기법이 사용되었으나 이 두 기법은 트래픽 패턴 등의 특성을 고려하지 않아 에너지 효율성이 높지 않다. 이에 본 논문에서는 멀티미디어 트래픽의 특성을 파악하여 Wi-Fi direct power saving의 에너지 효율성을 높이기 위한 알고리즘을 제시한다. 제안하는 알고리즘은 NOA 기법에서 동적으로 변하는 비디오 프레임의 분포를 활용하여, 다음 비콘 구간에 도착할 비디오 프레임의 예상 크기에 따라서 GO의 awake 구간을 동적으로 조절함으로써, 불필요한 에너지 소모를 감소한다. 또한 비디오 프레임의 상호 의존성을 고려하여 비디오 프레임의 종류별로 우선 순위를 부여하고, 이를 바탕으로 우선순위가 높은 비디오 프레임이 높은 확률로 전송될 수 있도록 awake 구간을 결정함으로써 전송 효율을 높인다. 모의실험 결과 제안한 알고리즘이 NOA 기법에 비해 전송 지연이 더 짧고 에너지 효율이 더 높다는 것을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권1호
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• pp.67-79
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• 2010

한국수자원공사는 낙동강 및 금강수계에 대해 실시간 물관리 시스템을 개발하여 수계 내 다목적 댐의 효율적인 운영을 도모하였다. 본 연구에서는 이를 확장하여 최적화 기법인 표본 추계학적 동적계획법을 사용하여 한강수계 다목적댐의 효율적인 월말 목표저수량을 산정하고 이를 통해 실시간 물관리시스템의 효율을 극대화하고자 수행되었다. 수계 내 댐중 저수용량과 용수공급 측면에서 중요도가 높은 소양강댐, 충주댐, 화천댐 등 3개 댐만을 대상으로 모형을 개발하였으며 저수량 상태변수의 민감도 분석 결과를 통해 저수량 상태변수 개수를 설정하였다. 본 연구를 통해 제시된 최적화모형을 통한 운영률과 한국수자원공사의 운영목표수위에 의한 저수지 운영방식과 비교를 실시한 결과 연평균 37.22 MCM의 수계 내 요구용수 부족량 감소효과와 더불어 발전량 측면에서도 연간 171 GWh가 증가하는 것을 확인하였다. 또한 이수기 저수지 운영계획 시스템을 실제 적용한 결과 2007년~2008년 이수기 동안 전력생산, 수질개선 등을 위한 추가적인 용수공급이 가능하다는 것을 확인하였다. 이러한 실제 적용사례를 통해 SSDP 모형과 이수기 저수지운영 시스템의 그 유용성을 타진할 수 있었으며 다른 수계로 확장을 실시한다면 보다 합리적인 저수지 운영계획이 가능할 것으로 기대한다.