• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권7호
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• pp.6-11
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• 2012

IEEE 802.16e는 수면 모드 작동기법을 사용하여 이동 단말기(Mobile Station: MS)의 제한된 에너지를 관리한다. MS는 수면 모드의 비가용 구간에 물리적인 작동 요소의 출력을 낮출 수 있다. 이 논문은 비가용 구간를 체계적으로 증가시켜 에너지 소모율을 감소시키기 위하여, MS에 I형과 II형의 활성화된 절전 클래스(PSC)가 존재할 때 강화된 절전 메커니즘(ePSM)을 제안한다. 성능 평가 결과, ePSM은 비가용 구간뿐 아니라 에너지 소비에 있어서도 기존 방식에 비해 성능을 향상시킨 것을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.450-461
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• 2007

본 논문에서는 묵음 억제 기술이 지원되는 VoIP 트래픽에 비 실시간 트래픽을 위한 전원 절약 모드와 실시간 트래픽을 위한 전원 절약 모드를 동시에 적용하는 혼합 전원 절약 모드를 제안한다. 제안한 방법은 사용자들이 통화를 하고 있는 구간에서는 제 2종 전원 절약 모드를 적용하고 상호 침묵 구간에서는 BTE(binary truncated exponent) 알고리즘 혹은 PSID (probabilistic sleep interval decision) 알고리즘을 적용하여 휴지 구간 (sleep interval)의 길이와 위치를 결정한다. 제안한 알고리즘의 성능을 평가하기 위하여 평균 버퍼링 지연 시간, 단말의 에너지 소비 효율, VoIP 패킷의 손실률 등을 고려한다. 시뮬레이션 결과로부터 혼합전원 절약 모드는 VoIP서비스의 최대 허용 패킷 손실률을 만족시키면서 단말의 에너지 소비를 제 2종 전원 절약 모드보다 25%까지 낮출 수 있다는 것을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권4B호
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• pp.319-328
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• 2009

IEEE 802.16e 표준에서는 이동 단말의 제한된 에너지를 효율적으로 관리하기 위하여 서비스의 종류에 따라 서로 다른 수면모드 작동기법을 정의하고 있다. 기존의 수면모드 작동기법에 대한 연구는 이동 단말이 하나의 서비스를 받는 환경으로 제한되어 있으므로, 여러 서비스를 동시에 받을 경우 서로 다른 수면모드 작동기법을 동시에 적용하여 실제로 에너지를 절약하는 구간을 크게 감소시킨다. 본 논문에서 제안하는 에너지 절약 기법은 이동 단말이 여러 서비스를 동시에 받는 환경에서 실제로 에너지를 절약하는 구간을 증가시킴으로써, 에너지 소모를 최소화하고 기존과 비슷한 수준의 QoS(Quality of Services)를 보장한다. 향후 IEEE 802.16e 시스템에서 이동 단말의 제한된 배터리 수명을 증가시키면서 QoS를 보장하고 싶을 경우, 본 논문에서 제안한 에너지 절약 기법이 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.890-893
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• 2010

무선 센서 네트워크에서 각 노드들은 일반적으로 자체 충전이 어려운 배터리를 전원으로 사용하고 배터리 방전시의 교체도 어렵기 때문에 제한된 에너지원 내에서의 각 노드들의 수명 연장을 위한 연구는 중요한 이슈가 되어 왔다. 그래서 각 노드들의 에너지 소비량을 최소한으로 하는 많은 방법들이 제안되었으며 특히 에너지 효율적인 MAC 프로토콜에 관한 연구가 활발히 진행되었다. 그 중 경쟁 기반 MAC 프로토콜인 T-MAC은 S-MAC의 고정된 듀티 사이클에 적응성을 추가한 프로토콜로서 각 노드가 활성 모드에서 수면 모드로 진입하기 전 고정된 timeout을 주게 된다. 이 고정된 timeout 내에서 송수신되는 데이터가 없으면 각 노드들은 수면 모드로 진입하게 되는데 timeout은 항상 고정되어 있기 때문에 송수신 되는 데이터가 없을 때에는 불필요한 에너지 소비를 발생시킨다. 본 논문에서는 확률적으로 timeout을 분석하고 확률에 따른 timeout을 제공하여 timeout 동안의 불필요한 에너지 소모를 줄임으로서 에너지의 효율을 높일 수 있는 적응형 timeout 기반 MAC 프로토콜을 제안한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제4권11호
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• pp.369-382
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• 2015

에너지 절감형 서버 클러스터에서는 에너지 절감을 고려하지 않는 기존 서버 클러스터에 비해 서비스 품질을 보장하면서 전력소비를 절감하는 것을 목표로 하며, 현재의 부하를 처리하는 데 필요한 최소수의 서버들만 ON 하도록 고정 주기 또는 가변 주기로 서버들의 전원모드를 조정한다. 이에 대한 기존 연구들은 전력을 절감하거나 열을 낮추는데 노력해왔지만 에너지 효율성을 잘 고려하지 못했다. 본 논문에서는 기존 자율학습기반의 서버 전원 모드 제어 방법의 단위전력당 성능과 QoS를 높이기 위한 에너지 효율적인 클러스터 관리기법을 제안한다. 제안 방법은 다중임계기반의 자율학습 방법과 전력소모 예측 방법을 결합한 서버 전원 모드 제어이다. 일반적인 부하 상황에서는 다중임계 학습기반의 서버 전원 모드 제어를 적용하고, 급변하는 부하 상황에서는 예측기반의 서버 전원 모드 제어가 적용된다. 일반적 상황과 급변하는 상황의 구별은 현재의 사용자 요청과 관찰된 과거 몇 분의 사용자 요청의 비율에 따라 이루어진다. 또한, 동적종료 기법을 추가로 적용해 서버가 OFF 하는 데 소요되는 시간을 단축한다. 제안 방법은 16대 서버로 구성된 클러스터 환경에서 3가지 부하 패턴을 이용하여 실험을 수행한다. 다중임계 학습, 예측, 동적종료를 함께 이용한 실험에서 단위전력당 성능(유효응답 수)과 표준화된 QoS 측면에서 가장 우수한 결과를 보여준다. 제안하는 방법과 파라미터 로드된 단일임계 학습을 비교할 때 뱅킹 부하패턴, 실제 부하패턴, 가상 부하패턴에서 단위전력당 유효응답 수가 각각 1.66%, 2.9%, 3.84% 향상되고, QoS 관점에서는 각각 0.45%, 1.33%, 8.82% 향상되었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2009년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.69-71
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• 2009

본 논문은 부하전압의 크기에 따라 동작모드가 다르게 구성되는 공진형 DC/DC 컨버터의 동작 특성을 해석한다. 공진형 DC/DC 컨버터는 직류 입력전원에 연결되는 LC 공진회로, 공진회로의 캐패시터 전압이 최대일 때 부하측으로 에너지를 전달하는 공진형 컨버터로 구성되어있다. 공진형 컨버터는 공진 회로의 캐패시터 전압과 부하전압의 상대적인 크기에 따라서 2개의 동작 모드 특성을 가진다. 공진 캐패시터 전압의 최대값이 부하전압보다 작을 경우, 스위칭 회로는 부스트 인덕터를 이용하여 입력측 에너지를 부하측으로 전달한다. 반대로 큰 경우에는 스위칭 동작없이 공진 캐패시터가 부하측으로 직접 연결되어 입력측 에너지를 부하로 전달한 후, 공진 캐패시터의 잔여 에너지를 부스트 인덕터를 이용하여 부하측으로 전달한다. 공진형 DC/DC 컨버터 회로의 동작원리를 설명하고, PSPICE Simulation 및 실험을 통하여 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.182-184
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• 1999

회수에너지를 저장한 콘덴서전압을 이용하여 평활전류 구동방식에서 SRM이 전동기 영역으로 동작할 경우에는 콘덴서에 저장된 에너지 모두를 전동기영역에서 소모할 수 있으나, 발전모드가 장시간 유지되면 콘덴서의 에너지는 더 이상 저장할 수 없는 상태가 되는 치명적인 약점을 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 전동기 영역 및 발전기영역에서 평활전류 모드로 동작할 수 있는 인버터회로를 제안하고, 발전에너지를 효과적으로 사용할 수 있는 스위칭 방식을 돌출하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.27-28
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• 2014

최근 배출가스 규제로 인해 연비 개선에 대한 노력을 하고 있다. 그 중에서도 기존의 내연기관 자동차에 결합하여 연비를 개선할 수 있는 ISG 시스템의 개발이 활발하게 진행되어 왔다. ISG 시스템은 모터를 구동하기 위한 인버터, 회생에너지를 저장하기 위한 에너지 저장장치 및 저 전압 배터리를 충전하기 위한 양방향 DC-DC 컨버터로 구성되어 있다. 현재 ISG 구동용 모터와 인버터는 일체형으로 개발되고 있으며, 에너지 저장장치와 양방향 DC-DC 컨버터 또한 일체형으로 개발을 진행중에 있다. 부피와 가격 경쟁력을 확보하기 위한 연구개발을 진행하고 있다. 본 논문에서는 ISG용 양방향 DC-DC 컨버터를 제안하고 실제 자동차의 연비모드 JC08모드에 의해서 주행하는 에너지 저장장치의 용량을 선정하여 통합적으로 설계를 진행하였으며, 시뮬레이션과 실험을 통해 양방향 DC-DC 컨버터를 구현한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.724-726
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• 2009

본 논문에서는 하드디스크 탑재 시스템에서의 동영상 재생시 DRAM과 플래시 메모리를 버퍼로 사용하여, 하드디스크를 가능한 오래 저전력 모드로 동작시켜 하드디스크가 소비하는 에너지를 줄일 수 있는 방법에 대해 제안하고 모델링한다. 기존의 시스템에서는 동영상 플레이어의 요청이 있을 때마다 하드디스크에서 데이터를 제공하였기 때문에 하드디스크에서의 에너지 소모가 많았다. 모델링에서 사용한 방법은 동영상 플레이어가 데이터를 요청하기전에 데이터를 DRAM과 플래시 메모리에 선반입하여 하드디스크를 대기모드로 진입시키고, 요청된 데이터를 플래시 메모리에서 처리하는 방법이다. 모델링 결과 제안한 방법은 버퍼를 사용하지 않은 경우와 비교하여 에너지 감소율이 월등한 것으로 나타났다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.11-20
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• 2008

IEEE 802.16e는 고속의 이동성을 지원하는 이동단말들의 전력소모를 최소화시키기 위하여 수면 모드(sleep mode)를 정의하고 있다. 수면 모드를 적용한 MSS(Mobile Subscriber Station)들은 수면 구간 사이에 존재하는 청취(Listening) 구간 동안 BS(Base Station)으로 부터 수신할 데이터 프레임이 존재하지 않는다는 메시지를 수신하면, 자신의 수면 구간 값을 이전 수면 구간 값의 두 배로 증가시킨다. 수면 구간 값이 최대 수면 구간 값에 도달하면, 수면 구간 값을 최대 수면 구간 값으로 고정함으로써 전력사용을 억제한다. 그러나 이러한 방식은 MSS가 최소 수면 구간 값에서 시작한 후 BS로부터 수신할 데이터 프레임이 존재하여 수면 모드를 종료할 때 까지 다수의 수면 구간과 청취 구간을 반복하게 되어 스위치 온, 오프에 의한 전력 소모 증가를 야기 시킨다. 본 논문에서는 MSS의 에너지를 효과적으로 사용하기 위하여 현재 수면 모드 종료 시 사용되었던 수면 구간 값을 다음 수면 모드의 최소 수면 구간 값으로 사용하는 최소 수면 구간 결정 알고리즘을 제안한다. 또한, 시뮬레이션을 통해 제안 방식과 기존 IEEE 802.16e 수면 모드 방식에 대하여 에너지 소모량 및 막힘확률에 대한 성능을 비교 평가한다. 제안하는 알고리즘은 기존 IEEE 802.16e 수면 모드 알고리즘과 비교하여 막힘확률은 동일한 성능을 보이나, 에너지 소모량은 약 30%의 절감효과를 보인다.