• 대한공간정보학회지
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• 제23권3호
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• pp.69-75
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• 2015

안전한 도로주행을 위하여 설치된 도로시설물들은 주야간에도 식별할 수 있도록 제작되었으나, 기상악화 시 제 기능을 발휘하지 못하고 있다. 최근에는 원거리에서도 명확하게 인식할 수 있는 전기전자기술로 제작하고 있으나, 이들은 고장이 빈번하여 수시로 교체해야 하므로 교통정온화와 유지관리에 많은 문제점들이 나타나고 있다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위하여 교통사고가 빈번한 지역에 반영구적으로 이용할 수 있는 LED 표시등을 설치하고, 이를 시스템과 연계하여 유지 관리할 수 있는 모니터링시스템을 개발하였다. 이를 위하여 시스템은 윈도우 운영체계 기반으로 하였고, 무선통신망과 연결하여 P.C에서 운용될 수 있도록 개발하였다. 그 결과 현장에 설치된 LED 표시등의 배터리 상태정보를 실시간으로 분석을 할 수 있었고, 그 수명주기를 예측함으로서 효율적으로 관리할 수 있었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.184-196
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• 2020

본 논문에서는 배터리 관리 시스템 (BMS)에서 2차 전지 배터리를 통해 흐르는 전류의 정밀한 측정을 위한 cascaded-of-integrator feedforward (CIFF) 구조의 단일 비트 2차 델타-시그마 모듈레이터를 제안하였다. 제안된 모듈레이터는 2개의 스위치드 커패시터 적분기, 단일 비트 비교기, 비중첩 클록 발생기 및 바이어스와 같은 주변 회로로 구현하였다. 제안된 구조는 낮은 공통 모드 입력 전압을 가지는 low-side 전류 측정 방법에 적용되도록 설계되었다. Low-side 전류 측정 방법을 사용하면 회로 설계에 부담이 줄어들게 되는 장점을 가진다. 그리고 ±30mV 입력 전압을 15비트 해상도를 가지는 ADC로 분해하기 때문에 추가적인 programmable gain amplifier (PGA)를 구현할 필요가 없어 수 mW의 전력소모를 줄일 수 있다. 제안된 단일 비트 2차 CIFF 델타-시그마 모듈레이터는 350nm CMOS 공정으로 구현하였으며 5kHz 대역폭에 대해 400의 oversampling ratio (OSR)로 95.46dB의 signal-to-noise-and-distortion ratio (SNDR), 96.01dB의 spurious-free dynamic range (SFDR) 및 15.56비트의 effective-number-of-bits (ENOB)을 달성하였다. 델타 시그마 모듈레이터의 면적 및 전력 소비는 각각 670×490㎛2 및 414㎼이다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권5호
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• pp.106-121
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• 2008

교통 정보에 있어 위치 인식 시스템은 차량 관리, 교통정보 제공을 위한 기초 기반 기술로 현재 GPS시스템을 기반으로 널리 제공되고 있지만 낮은 정확도와 통신 가시거리 확보로 인한 통신 음영지역이 발생하는 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 무선 RF만으로 정밀한 위치 인식이 가능한 IEEE 802.15.4a의 ISM Band를 사용하는 CSS(Chirp Spread Spectrum)방식을 기반으로 하여 주차장 및 터널 등의 음영지역에서 위치를 인식할 수 있는 다중 위치 인식시스템의 에너지 효율적이고 데이터 중심적인 프로토콜을 제안하고 설계하였다. 측정결과, 15 cm 미만의 오차 범위를 갖으며, 5 % 미만의 데이터 오류율을 갖는 네트워크를 구성할 수 있었으며, 저전력 알고리즘을 적용하여 Tag Node의 수명을 3 V, 1500 mAh 용량의 배터리에서 동작 주기를 적용하여 0.7 일의 수명에서 13.5 일의 수명을 갖는 다중 위치 인식 시스템을 구현 할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권9호
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• pp.923-930
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• 2009

본 논문에서는 위성의 개념설계와 교육목적에 활용할 수 있는 위성 시스템 개념설계 소프트웨어 개발에 관한 내용을 담고 있다. 이 소프트웨어는 상용도구인 MATLAB, STK, Excel을 이용하여 구성되었다. MATLAB은 기본연산, GUI 구성, 엑셀 데이터베이스 관리 및 STK의 제어를 담당한다. AGI사에서 개발한 궤도 시뮬레이션 소프트웨어인 STK는 위성의 정밀 궤도정보의 산출을 담당한다. 마이크로소프사의 엑셀은 기존 위성들의 데이터 베이스 와 본 개념설계 소프트웨어의 임시적 및 최종 결과의 저장장소로 사용된다. 위성의 개념설계는 위성의 대략적인 전력시스템과 질량계를 추정하는 것이다. 전력시스템 설계과정에서는 태양전지판과 배터리의 크기를 결정한다. 기존 위성들의 데이터베이스를 기반으로 목표 위성의 부시스템의 질량 분할을 추정할 수 있다. 개발된 소프트웨어의 입증을 위해 아리랑 1호 및 2호에 대한 개념설계결과를 포함하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.1-8
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• 2014

무선 인체 센서 네트워크 시스템은 기존의 센서 네트워크 시스템과는 달리 장치가 소형이고 배터리 용량이 매우 제약적이다. 그리고 링크 채널의 특성, 센서 노드를 장착한 사람의 움직임, 부착된 센서 노드의 위치, 전송 전력을 조절하는 알고리즘 등에 따라 다양한 채널 환경이 형성될 수 있다. 따라서 이와 같은 제약사항 및 환경을 극복하고 센서 노드의 에너지를 효율적으로 관리하기위해 본 논문에서는 사람의 움직임과 센서 노드의 위치, 전송 전력 조절 알고리즘을 종합적으로 고려한 상태에서 최적의 전송 전력세기 값을 찾기 위한 실험을 수행한다. 그리고 실험의 결과를 바탕으로 에너지 소모와 패킷 전송률 측면에서 분석을 실시한다. 이를 통해 본 논문은 무선 인체 센서 네트워크 시스템에 적합한 수신 신호 세기 값과 그 값에 접근하기 위해 허용할 수 있는 수신 신호 세기의 범위 설정에 따른 효율성을 비교 평가한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제3권5호
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• pp.155-162
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• 2014

본 논문에서는 MANET 환경에서 2-level 트리기반 클러스터링 라우팅 알고리즘을 제안한다. 이를 통해 네트워크에 속해 있는 무선 노드들의 생존시간을 증가시키고 네트워크 데이터 전송률을 향상시키는 것이 주요 목표이다. 무선 네트워크의 기본 특성인, 무선 자원과 배터리 상의 제약으로 인해 클러스터 형성과 유지 및 관리기법은 네트워크의 안정성을 향상시키기 위해서는 필수적이다. 그러나 애드 혹 네트워크 환경의 클러스터링 기법에서 클러스터 헤드는 호스트의 기능을 수행함과 동시에 라우팅 기능을 담당하는 라우터의 역할까지 수행한다. 따라서 클러스터 헤드의 에너지 고갈이나 부재는 클러스터를 붕괴시키고, 전체 네트워크의 통신을 어렵게 하며, 나아가서는 네트워크의 수명을 단축시킨다. 결국 클러스터 헤드의 효율적인 관리는 전반적인 네트워크의 성능을 결정짓는 핵심이라고 볼 수 있다. 때문에 본 제안 기법은 클러스터 헤드와 이웃 노드들의 유지 및 효율적인 관리를 통해 전체적인 네트워크의 생존시간과 Throughput을 향상시키고자 하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 MANET 환경에서 기존 LS2RP기법에 비해 Qos측면에서 평균 17%의 성능 향상이 이루어짐을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.453-453
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• 2021

도시지역 비점오염원관리, 물순환 회복, 침투 및 증발산량 증가, 열섬현상 저감을 위한 주요한 방안으로 저영향개발(low impact development, LID)과 그린인프라 기법의 적용되고 있다. LID 시설은 소규모 분산형 시설로써 넓은 지역에 많고 다양한 시설들이 적용되어 시설의 개수가 많으며, 수질 및 토양 내 기성제품에 대한 센서들의 가격은 고가로 형성되어 있어 기기의 경제성 및 유지관리 등 적용하는데 제한적이다. 따라서 과거 모니터링 자료를 기반으로 오염물질들과의 상관성 분석을 통하여 계측이 어려운 항목들을 계측가능한 항목들로부터 예측 가능하며, 선정된 항목들에 대한 비용효율적인 센서를 개발하여 실시간 LID 모니터링이 가능한 비용효율적 모니터링을 개발하였다. 공주대학교 천안캠퍼스의 LID 시설들은 2013년에 조성되어 현재까지 시설이 운영되고 있으며, 5년이상의 과거 강우시 모니터링 자료들을 이용하여 오염물질 상관성 분석을 수행가능 하기에 대상지로 선정하였다. 오염물질 상관성 분석은 2013년부터 2017년도에 침투도랑에서 수행된 강우시 모니터링 자료를 활용하여 각 오염물질들의 상관성을 분석을 수행하였다. 침투도랑 내 유입되는 평균 유입수는 TSS 286.1±318.3 mg/L, BOD 22.6±39.5 mg/L, TN 8.96±5.85 mg/L, TP 1.01±1.11 mg/L로 나타났다. 겨울철에 비해 여름철에서의 오염물질의 유입농도가 높은 것으로 분석되었다. 이는 여름철 고온건조로 인한 노면 내 차량의 주행으로 인한 중금속, 폐타이어 등과 장마철 강우 시 유출된 토사로 인하여 유입수의 농도가 높은 것으로 분석되었다. 오염물질 부하량은 TSS와 COD 0.66으로 유의성이 높은 것으로 나왔으며, COD와 TSS, TP, TN 등 유의성이 높은 것으로 분석되었다. Arduino와 Raspberry PI를 활용하여 저비용 센서와 LTE 모뎀통신과 데이터 베이스 연결하여 개발된 프로그램을 통해서 무선으로 LID 시설에 대한 모니터링을 침투화분2와 식생체류지에 조성하였다. 전력공급이 어려운 식생체류지의 경우 태양열(Solar system) 시스템과 보조 전력 배터리를 조성하여 장마철이나 장기적인 악천후로 인한 전력을 생산하지 못할 경우 보조전력배터리에서 전력을 제공하여 지속적인 모니터링이 이루어지도록 설계하였다. 토양함수량, 토양온도와 Conductivity 등 3종류의 센서를 적용하였으며, 프로그램은 현재 2단계를 통한 2차수정을 통하여 프로그램을 구축하였다. 오차, 오작동, 계측값에 대한 검·보정 작업이 필요하다. 또한 대기자료의 구축을 통해 보다 토양과 LID 시설에 대한 영향분석이 필요한 것으로 사료된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.147-154
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• 2013

This study reports on the development and investigation of a BMS module using a new algorithm on the driving performance and battery life of electric vehicles. Here, the initial SOC was calculated using an open circuit voltage (OCV) method and a current integral method was later applied to the BMS module. We verified the performance of the BMS module by comparing both the results of the in-vehicle test and the BMS simulator test. Our verification test showed good agreement between the results of experiments and simulation with a small error of ${\pm}0.8%$. Here, we confirmed that the present, newly-developed BMS module not only can predict the battery life but can also monitor SOC, pack voltage, and current temperature.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.213-218
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• 2013

In this research, we report on the development of simulation system for performance verification of BMS(Battery Management System) which is utilized in electric vehicles. In the industrial circles, a manufacturer of BMS typically tests their system with real battery packs. However, it takes a long time to test all functions of BMS. Here, we develop BMU(Battery Managament Unit) as an embedded board, which will be installed in electric vehicle for controlling battery packs. All other environment factors for testing BMU are developed in softwares in order to reduce the term of test. Especially, the proposed system consists of cell simulator and CMU(Cell Management Unit) simulator which simulate real battery cells and control battery cells. These simulators enable the BMU to test more battery cells. In addition, proposed system provides diagnosis program in order to diagnose and monitor the condition of BMS which makes the test of BMS more easily. In order to verify the performance of the developed simulator, we have performed the experiment with real battery packs and our simulator. Through comparing two results of experiments, we verify that developed simulator shows better performance in terms of less amount of testing duration though having high reliability.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.113-118
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• 2011

Fuel Cell Hybrid Vehicle (FCHV) is one of the most promising candidates for the next generation of transportation. It has many outstanding advantages such as higher energy efficiency and much lower emissions than internal combustion engine vehicles. It also has the ability of recovering braking energy. In order to design an FCHV drive train, we need to determine the size of the electric motor, the Fuel Cell System (FCS), and the battery. In this paper, the methodology for the sizing of these components is introduced based on the driveability constraints of the FCHV. A power management strategy is also presented because the battery energy capacity depends on it. The warm-up time of the FCS is also considered in the power management strategy and the simulation result is compared to that without considering the warm-up time.