• 한국가스학회지
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• 제27권2호
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• pp.57-64
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• 2023

가스계량기의 검침방식이 발전하면서 원격검침이 가능한 스마트 가스 계량기(누출점검용 계량기 및 다기능 안전 계량기)가 사용되고 있다. 이러한 계량기는 부가기능으로 수집하는 유량 및 압력 데이터를 활용하여 누출 판단을 하는 기능이 있다. 유량 데이터를 이용한 누출판단 기능은 실제 현장에서 유효한 사례가 있지만 압력 데이터 기반 누출 판단 기준은 누출로 인한 압력 값 변화뿐만 아니라 여러 요인(정압기 압력 크기, 인접 계량기 연계, 인접 주택 사용량, 계량기 위치 등)으로 압력 크기 변화(레벨)가 있는 문제점이 있다. 본 논문에서는 스마트 가스계량기에서 수집되는 압력데이터를 활용하여 누출여부를 판단 할 수 있는 기법으로 압력 데이터 전처리 방법과 누출 여부 관련 압력 값 범위 기준, 누출판단 기법 및 적용 사례 검증을 통해 개발하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.390-390
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• 2022

도시 생활용수 수요는 생활 수준 향상, 도시화 등으로 지속적 증가 추세에 있으며, 최근 기후변화, 시설 노후화, 도시화, 그리고 수질 오염 등의 문제들에 직면해 있다. 이는 물 부족을 심화시켜 현행 상수도시스템에서 한정적인 수자원을 배분하는데 어려움을 가중시킨다. 이를 해결하기 위해 스마트워터그리드 기술이 상수도시스템에 도입이 되면서 지능형 상수도 계량기를 이용한 개별 소비자들의 물 소비량 자료를 보다 정밀하게 실시간으로 모니터링 할 수 있게 되었다. 실시간 실측을 바탕으로 한 물 소비량 자료는 미래 용수 수요 예측과 수운영 관리에 도움을 줄 수 있다. 한편 생활용수는 용도 또는 요금 부과 기준에 따라 가정용, 업무용, 영업용, 욕탕용, 그리고 공업용으로 분류할 수 있다. 미국과 호주 등에서는 용도 분류에 따른 모니터링 강화로 절수 방안을 개발하여 물 부족에 대비하고 있다. 우리나라도 비 가정용수(가정용수를 제외한 용수들)를 체계적으로 분류하기 위한 선행 연구들이 이뤄졌으나 분류체계가 표준화되지 않았는데, 이는 용도에 따른 개별 소비자들의 소비 특성 분석이 충분히 선행되지 않았기 때문이며, 아직까지 많은 지자체에서 물 소비량을 월 단위로 인력검침 하는데 의존하고 있어, 충분한 물 소비량 자료가 부족했기 때문이다. 본 연구에서는 영종도 112 블록에 구축된 스마트워터그리드 파일롯플랜트 527개 개별 소비자들로부터 2018년 1월 1일부터 2020년 1월 1일까지 1시간단위로 수집된 물 소비량 자료를 이용하여, 개별 소비자들의 일평균 첨두 소비량과 발생 시간, 관경, 요일, 계절에 따른 물 수요 특성 분석을 수행했다. 이 때 수집된 자료의 결측치 및 오측치를 보정하여 자료의 신뢰성을 높이고자 했다. 분석결과는 용도별 물 수요 특성을 보다 잘 이해할 수 있게 도와주며, 비가정용수의 용도별 분류에 기초자료로 사용될 수 있을 것이라 사료된다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.129-142
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• 2014

최근 지능형 전력망 사업에서 가장 큰 이슈로 부각되고 있는 것이 지능형 전력량계의 보안과 미래 기능을 만족하기 위한 SW 업그레이드 기능이다. 그러나, 일반 기기와 달리 법정계량기에 속하는 지능형 전력량계는 공정한 상거래기반의 확립을 위해 그 기능 및 변경이 법으로 엄격히 제한되고 있다. 따라서 본 논문에서는 지능형 전력량계의 SW업그레이드와 관련된 요구사항을 분석하여, 법정 계량기 요건에 준한 미래 지능형전력량계의 기능 개선을 위해 배포되는 SW이미지에 대한 인증을 통한 배포방안을 제시하고, 스마트카드를 이용한 지능형 전력량계의 보안기능을 구현하는 방법을 제안한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권8호
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• pp.1143-1148
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• 2013

본 논문에서는 가정용 계량기의 데이터를 PC로 모니터링할 수 있도록, 전력선 통신(PLC : Power Line Communication) 모뎀과 데이터 수집 장치 (DCU : Data Concentrator Unit)를 적용한 시스템을 구현하였다. 전력선 통신 모뎀은 기존의 전력선에 데이터를 실어 보내는 기술로 별도의 신호선 설치에 대한 부담을 개선한다. 본 시스템은 가정용 계량기의 데이터를 수집하여, 각 가정의 전, 현 월 사용 전력량을 서버용 PC로 확인하여 요금 관리, 고장 관리를 편리하도록 한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.140-145
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• 2014

OPC UA(IEC62541)는 SG(Smart Grid) 응용 플랫폼 간에 연계 프로토콜로서, 2012년 12월에 IEC TC57 그룹에서 IEC62541로 표준화되었다. IEC61850은 디지털 변전소 및 스마트 배전 시스템에서 사용되는 SCADA 표준 프로토콜이고, DNP3.0은 RTU나 IED와 같은 장비에 대해 데이터 수집 제어를 위한 프로토콜로서 기존 배전 자동화 시스템에서 사용되고 있다. DLMS/COSEM은 전기 계량기를 제어하고 정보를 수집하기 위한 프로토콜로서 스마트 계량기에서 사용되고 있다. 최상위 SG 운영 플랫폼에서 IEC61850 이나 DNP3.0을 비롯한 다양한 전력 IT 시스템들을 투명하게(Transparent) 관리하기 위해서는 프로토콜에 독립적인 미들웨어가 필요하다. 본 논문은 IEC61850, DNP3.0, DLMS/COSEM 기반의 디지털변전소, 스마트 배전시스템 및 기존 배전 자동화 시스템을 단일 OPC UA 클라이언트로 통합 관리하기 위한 SDG(Scada Data Gateway) 플랫폼에 관한 것이다. 이 게이트웨이는 OPC UA를 통해서 스마트미터, 디지털변전소 및 스마트배전 시스템을 관리한다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.42-51
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• 2023

겨울철 동파는 물사용 불가, 2차 피해 및 계량기 교체비용 발생 등 많은 사회적 비용을 발생시키고 있다. 정부에서는 지방상수도 시설의 현대화를 위해 많은 노력을 기울이고 있으며, 특히나 전국적으로 SWM 사업을 추진 중에 있다. 본 연구에서는 수용가의 최접점에 설치되는 스마트 미터링에 착안하여 기존의 대기온도가 아닌 계량기 함내 온도를 기반으로 하는 새로운 동파위험 알림 정보서비스를 계획하였다. 또한 본 연구에서는 전국적으로 설치된 스마트미터의 수량적인 한계를 극복하기 위하여, 온도센서로부터 취득된 자료들을 바탕으로 물리적인 온도센서가 없는 지역의 온도를 예측하는 인공지능 기반의 온도예측 모델을 개발하였고, 최적화 과정을 통해 전국을 대상으로 하는 수도계량기 동파위험 정보서비스(안)을 구상하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.264-264
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• 2017

국외의 상수도 원격검침 시스템 내 데이터 전송방식은 도시 규모, 계량기의 밀도, 전력공급 여부 및 통신망의 설치 여부 등을 종합적으로 고려하여 결정되었다. 대부분의 스마트워터미터 제조업체들은 계량기의 부호기가 공급하는 판독 내용(데이터)을 전송할 검침단말기와 근거리 통신망(neighborhood area network)을 연계하여 개발 및 판매하였으며, 자체 소유 통신 프로토콜을 사용하여 라디오 주파수(RF) 통신 기술을 사용하고 있다. 광역통신망(wide area network)의 경우, 노드(말단의 계량기 및 센서)들과 이에 연결된 통신망 들을 포함한 네트웍의 배열이나 구성이 스타(star), 메쉬(mesh), 버스(bus), 나무(tree) 등의 형태로 통신망이 구성되어 있으나, 스타와 메쉬형 통신망 구성형태가 가장 널리 활용되는 것으로 조사되었다. 시스템 통합운영관리 업체들인 IBM, Oracle, Itron 등은 용수 인프라 관리 또는 통합네트워크 솔루션 등의 통합 물관리 시스템(integrated water management system)을 개발하여 현장적용을 하고 있으며, 원격검침 시스템을 통해 고객들의 현재 소비량과 과거 누적 소비량, 누수 감지 서비스 및 실시간 요금 고지 등을 실시간으로 웹 포털과 앱을 통해 제공하고 있다. 또한, 일부 제조업체들은 도시 용수공급/소비 관리자가 주민의 용수사용량을 모니터링하여 일평균 용수사용량 및 사용 경향을 파악하고, 누수를 검지하여 복구 및 용수 사용 지속가능성 지수를 제시하고, 실시간으로 주민의 용수사용량 관련 데이터를 모니터링하여 용수공급의 최적화를 위한 의사결정지원 서비스를 용수공급자에게 제공하고 있다. 최근에는 인공지능을 활용해 가정용수의 용도별(세탁용수, 화장실용수, 샤워용수, 식기세척용수 등) 사용량 곡선을 패터닝하여 profiling 기법을 도입해, 스마트워터미터에서 용수사용량이 통합되어 검지될 시 용수사용량의 세부 용도별 re-profiling 기법을 도입하여 가정용수내 과소비되는 지점을 도출 후 절감을 유도하는 기술이 개발 중이다. 또한, 미래 용수 사용량 예측을 위해 다양한 시계열 자료를 분석하는 선형 종속 모형(자기회귀모형, 자기회귀이동평균모형, 자기회귀적분이동평균모형 등)과 비선형 종속 모형(Fuzzy Logic, Neural Network, Genetic Algorithm 등)을 활용한 예측기능이 구축되어 상호 비교하여 최적의 용수사용량 예측 도구를 제공되고 있다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제44차 하계학술발표논문집 19권2호
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• pp.115-118
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• 2011

인류를 구할 8가지 기술 중 한가지로 스마트 그리드(Smart Grid)가 소개된 바 있다. 즉 에너지 사용의 효율성을 높여 전력량과 비용을 줄이고 전력 공급자와 소비자 간의 실시간 정보교환이 가능한 지능형 전력망이라 할 수 있다. 그러나 스마트 그리드의 취약점들로 인하여, Smart Meter가 해킹을 당해 정전으로 인한 대규모 피해가 예상 될 수 있다. 본 논문에서는 Smart Meter에 대한 취약점 분석을 실시하고, Smart Meter의 Gateway 보안을 위해서 접근제어와 인증을 통해, 사용자의 접근과 개폐에 대한 보안을 실시한다. 범죄가 발생했을 포렌식 자료를 통한 법적 책임에 관한 내용을 연구한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.23-28
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• 2023

자동전력량 측정이 가능한 AMI(: Advanced Metering Infrastructure)의 설치 비율은 전국적으로 43% 미만이고 특히 지역 기준인 경우에는 10.5%로 매우 열악한 상태이다. 따라서 스마트그리드를 위해서는 전력량계의 자동 정보 기록이 필요하므로 이를 위해서 기존 전력계량계를 개선하여 원격검침 및 사용 제어가 가능한 시스템 개발이 필요하다. 본 논문에서는 기존 전력량계를 AMI기능이 가능하게 하려면 IoT 및 AI를 이용하여 스마트 그리드 핵심인 AMI를 위한 기존 전력 계량기의 원격검침 및 제어 기술 개발을 수행하였다. 주요 연구 내용은 SG를 위한 전력계량기 감지 장치로 변환하기 위하여 Tensorflow와 Open-cv를 이용하여 숫자를 인식하였고, SG를 위한 전력계량기 원격검침 기능 테스트를 위해서는 Intel-Edson 하드웨어와 연동하여 장치를 구성하여 성능을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.829-836
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• 2017

본 논문은 새로운 구조의 AMR(원격검침)/AMI(첨단계량인프라)를 시스템 개발에 관한 연구이다. 개발된 시스템은 기존시스템 보다 가격이 저렴하고, 검침 시간이 단축되고, 설치가 용이하다. 개발된 시스템을 적용하면 한국의 일반 가정에서 기본으로 사용하고 있는 전기, 수도, 가스, 온수 및 난방의 5종 계량기의 계량값을 원격검침 하고 이에 대한 AMI 적용이 가능하다. 제안된 시스템이 이론과 실제 적용에 있어서 경제성과 신뢰성 모두 우수함과, AMI 적용에 기존 시스템보다 더 적합함을 테스트 결과에 보여준다.