2017년도 전기요금 누진세가 기존 6단계에서 3단계 구간으로 개편됨에 따라 평균적으로 요금이 낮아질 수는 있으나, 여름철 전력을 과도하게 사용할 경우 그 증가폭은 커질 수 있다. 본 논문에서는 소비전력량을 집 내부에서 간편하게 실시간으로 확인할 수 있도록 CT센서를 이용하여 소비전력량 알림시스템을 개발한다. 이를 통해 사용자는 전기사용을 조절할 수 있고, 불필요한 전기료를 절감할 수 있다. 본 시스템은 먼저 전류센서로 전류를 측정하여 emon.lib로 전압을 샘플링한 뒤 실효전류를 계산한 후 전력량, 누적시간을 구한다. 그리고 이 값들을 이용하여 소비자가 현재 누진세 적용단계를 쉽게 확인할 수 있도록LED/LCD/서보모터로 표현한다.
오늘날 많은 임베디드 시스템이 배터리를 통해 전력을 공급한다. 이처럼 제한적인 배터리 용량 때문에 임베디드 소프트웨어는 개발 시에 전력소비를 고려하여 디자인하여야 한다. 이와 같은 이유로 최근 저전력 디자인과 소프트웨어 소비전력 분석 및 분석에 대한 연구가 두드러지게 진행되고 있다. 측정 기반 전력 소모 분석 기법의 대표적인 부류인 명령어 수준 전력 분석 기법이 CPU와 메모리의 전력 소비만을 고려하는 점을 보안하기 위하여 본 논문에서는 시스템 전체의 소비 전력을 분석하기 위하여 이벤트 방식의 전력 소모 분석 기법을 제안한다. 사용자는 소비전력을 모니터링하고 싶은 코드 구간에 대해 이벤트로 지정하고 해당 이벤트가 발생하는 동안 소비되는 전력을 DAQ 장비로부터 측정한 후 결과를 바탕으로 소프트웨어의 수행시간, 소비전력량, 전력소비 병목현상, 커널 이벤트의 발생 빈도 및 횟수 등을 파악하여 소프트웨어의 성능을 계층적으로 분석할 수 있는 데이터를 제공한다.
프로세서 설계 기술의 발달로 인해 그래픽 프로세서 또한 기술적으로 크게 발전하였다. 그래픽 프로세서는 단순한 그래픽 표현장치에서 대용량의 데이터를 병렬로 처리하는 고성능 장치로 변화하고 있다. 뿐만 아니라 그래픽 프로세서는 대용량의 데이터처리가 가능한 병렬 프로세서로 특화되어 있기 때문에 이를 활용하여 CPU의 작업을 보조하며 빠른 연산 수행을 가능하게 한다. 이로 인해, 최신의 고성능 시스템 설계에서 그래픽 프로세서는 매우 중요한 역할을 한다. 그래픽 프로세서를 활용하는 고성능의 시스템을 설계하기 위해서는 발열과 소비 전력을 고려해야 한다. 본 논문에서는 그래픽 프로세서의 온도를 제어하는 냉각팬의 세기를 조절하여 그에 따른 온도와 소비 전력을 분석한다. 실험 결과 냉각팬 세기가 낮은 경우 그래픽 프로세서의 온도는 $100^{\circ}C$까지 급격히 상승한다. 냉각팬 세기가 높은 경우 그래픽 프로세서의 온도는 천천히 증가하여 일정 온도에 수렴함을 알 수 있다. 또한, 그래픽 프로세서의 소비 전력은 작업량을 할당하지 않았을 때보다 최대작업량을 할당하였을 때 냉각팬 세기에 따른 소비전력 차이가 큼을 알 수 있다.
본 논문에서는 전기 자동차 충전소의 전력 소모량 추정 알고리즘을 웹 서버에 도입하여, 충전소에 의한 전력소비가 주변 전력 계통에 미치는 영향을 모니터링할 수 있는 시스템을 제안한다. 우선, 관련 기관으로부터 공급 받는 지역 내 실시간 충전소 별 이용 상태 정보로부터 충전 시간과 그 횟수를 도출하고, 이를 충전소 마다 누적하여 소비 전력을 추정한다. 이렇게 추정된 충전소 별 전력 소모량을 웹 페이지를 통해 사용자에게 시각화하여 제공한다. 또한 같은 지역의 구간별 실시간 교통량 또한 같은 방식으로 제공하여, 전기 자동차 충전소 전력소모량의 변화 추이와 교통량의 변화 추이 간 상관관계를 확인할 수 있도록 한다. 따라서 제안하는 시스템은 지역 내 전기 자동차 충전소의 전력 소모량 및 그 변화 추이 관측하고 이를 바탕으로 지역 내 충전소 추가 설치 필요성, 전력 계통 부하 예측, 충전소 재배치 등 전기 자동차 충전소 운영 전략을 수립하는데 사용할 수 있다.
증기 분사식 가습기의 소비전력량을 줄이기 위하여 가습기의 특성을 분석하여 소비전력량당 증기발생량을 향상하여 에너지 소비를 줄이고자 한다. 이를 위하여 가습기의 전극재질, 전극형상, 수질 등에 대한 각각의 실험조건에 따라 증기 발생량, 전기 전도도를 구하여 가습조에서 발생하는 물리적 현상을 규명하고 전극 재질 및 형상에 따른 열효율을 비교 검토한다.
네온사인의 점멸에 의한 절전방안을 강구하기 위한 연구로서 1[kW]규모의 네온사인을 제작하여, 점멸속도 및 점등시간비 등의 변화에 따른 네온사인의 소비전력량을 조사하였다. 본 실험에서 점멸주기(T)는 1.0, 2.0, 4.0 및 8.0[sec]이며, 점등시간비(D)는 25, 50, 75 및 100[%]로 설정하였다. 정밀한 측정 데이터를 얻기 위하여 전력에너지 분석기가 사용되었다. 실험결과, 점멸주기(T)가 2.0[sec]보다 큰 경우 네온사인의 소비전력량은 T의 변화에 영향이 없으나, 그 이하인 경우에는 소비젼력량이 감소되었다. T 및 D가 다같이 작은 경우에 소비전력량은 최소가 되며, 본 실험 조건에서 T=1.0[sec] 및 D=25[%]인 경우 소비전력량은 연속점등시에 비해 83.0[%]의 감소를 보였다.
클라우드 컴퓨팅 환경에서, 서비스 이용자는 기존의 컴퓨터 및 스토리지 자원을 소유하지 않고도 클라우드 컴퓨팅 서비스에서 제공하는 서비스를 효율적으로 이용할 수 있다. 클라우드 컴퓨팅 서비스가 발달함에 따라 클라우드 컴퓨팅이 구축되어 있는 데이터센터에서 사용하는 전력량도 증가하게 된다. 소비되는 전력량이 증가함으로 인해 발생하는 전력 관리 문제들을 해결하기 위해서 보다 효율적인 전력 관리 방안이 필요하게 되었다. 본 논문에서는 가상의 클라우드 컴퓨팅 환경을 구축하여 소비되는 컴퓨팅 자원의 정보를 통해 사용되는 전력량을 시뮬레이터로 측정하고 수식을 이용하여 계산하는 방안을 제시한다. 측정된 전력량을 바탕으로 향후 사용될 전력량을 예측하고 대비한다면 보다 효율적으로 전력을 관리할 수 있을 것으로 기대된다.
아파트에서의 전력수요예측과 에너지 절약을 유도하기 위하여 본 연구에서는 1,080아파트 단지의 전력소비실태를 설문조사하여 전력부하밀도, 전력소비량, 설비의 현황 등을 분석·제시하였다. 분석 결과 연면적 대비 전력 부하밀도는 최대 7.70[VA/m2], 평균 6.0[VA/m2] 등으로 분석되었으며, 평균 부하율은 64[%]인 것으로 나타났다. 그리고 전국 아파트에서 년간 소비되는 전력량은 국내 총 소비전력량의 7[%]에 해당되는 14,008[GWh/년]으로 분석되었다.
해안 및 도서지역의 전력수요를 파력, 조력, 조류, 해상풍력과 같은 해양발전 시스템을 이용하는 혁신적인 고효율 하이브리드 알고리즘과 기본 모듈을 개발하기 위하여 2011년 하절기 남해안 도서지역 중 1개 섬을 선택하여 섬에 거주하고 있는 주민의 가구에 전력량 측정기를 설치하여 소비전력량 패턴을 확인하였다.
본 논문에서는 BIM TOOL 중 하나인 AUTODESK사의 Revit Softwere를 활용하여 건축물에서 필수적으로 사용하고 있는 전기 설비 중 조명설비를 대상으로 전력소비에 따라 발생하는 온실가스인 이산화탄소($CO_2$), 메탄($CH_4$), 아산화질소($N_2O$) 배출량을 추정하여 건축물 에너지절감의 필요성을 강조하고 증명하고자 한다. BIM을 적용 할 수 있는 설계, 시공, 유지보수 외에 사용자의 전력소비에 따른 배출량을 연계한 데이터를 추출하여 온실가스 감축을 위한 전력절감의 TOOL 활용과 국가 정책, 제도 및 지침에 적극 활용되기를 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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