• Title/Summary/Keyword: 에너지분산능력

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Study on Efficient Key Management of Secret Sharing Technique in Real Time Wireless Sensor Network (실시간 유비쿼터스 센서 네트워크에서 비밀분산기법에 기반한 효율적인 키관리에 관한 연구)

  • Son Sangchul;Yoon Miyoun;Lee Kwangkyum;Shin Yongtae
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2005.07a
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    • pp.202-204
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    • 2005
  • 센서 네트워크 기술은 정보를 수집하고 전송함에 있어서 사람의 개입 없이 모든 동작이 이루어진다. 이러한 센서 네트워크 환경에서는 센서 노드들의 에너지와 컴퓨팅 능력, 통신능력이 극히 제한적이기 때문에 전통적인 보안 기술을 적용하는 것은 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 센서 네트워크의 물리적인 제한적 환경과 컴퓨팅 능력을 고려하여 기존의 비밀분산 기법에 기반을 둔 보안 메커니즘으로 실시간 환경에서 각 센서 노드들의 에너지 효율적인 계층적 키관리 기법에 대해 제안한다.

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유연소재 천 기반의 슈퍼캐패시터 저장체의 전기화학적 성능 향상

  • Yun, Tae-Gwang;O, Min-Seop;Hu, Liangbing;Hyeon, Seung-Min;Han, Seung-Min
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.697-698
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    • 2013
  • 최근에 유연한 성질을 갖는 전자기기들의 수요가 증가하면서, 그에 따라서 유연 전자기기를 뒷받침 해줄 수 있는 에너지 저장체의 유연한 성질도 중요성이 점점 부각되고 있으며 많은 연구가 진행되고 있다. 유연한 에너지 저장체의 많은 연구들이 유연한 금속 박막이나 특수 공정처리가 필요한 고분자를 이용하고 있으나, 대부분의 유연 에너지 소자들은 에너지 저장체의 성능에 비해 고온과 산 약품과 같은 환경이 필요하며, 비용과 시간이 많이 소모되고 있다. 그에 반해 섬유는 앞에서와 같이 특수 공정 처리가 따로 필요하지 않으며 상온에서도 손 쉽게 이용 가능하며, 신축성이 뛰어난 장점이 있기 때문에 효율적, 비용적으로 유연한 에너지 저장체에 유리한 소재이다. 몸에 해로운 산과 같은 약품처리의 필요도 없으며, 용매를 흡수하는 능력이 뛰어나기 때문에 용매를 이용한 도포 방법을 사용하면 다양한 물질을 폭넓게 적용 가능하다. 그리고 적용 분야에 맞춰서 섬유의 종류를 조절하면 다양한 성질을 갖는 천 기반의 에너지 저장체가 형성되며, 면 섬유가 수소 결합과 높은 반데르 발스 결합에 의해 탄소나노튜브와 결합하여 높은 에너지 밀도를 갖는 에너지 저장체를 형성하는 것을 분석한 논문들도 보고되고 있다. 면 섬유의 특수한 성질을 이용하여 에너지 저장체를 제작하고 이를 확인하기 위해서 일반 합성 섬유인 polyester와 면 섬유를 비교 제작하였으며, 용매의 형태로 손쉽게 도포 가능한 물질은 탄소 계열의 활물질들이며, 탄소 나노 튜브나 그래핀 등이 분산된 용액을 이용해 천에 도포 가능하다. 탄소 계열의 활물질들은 대표적인 슈퍼캐패시터 물질이며, 천에 도포를 함으로써 천 기반의 슈퍼캐패시터를 제작하였다. 일반 합성 섬유 polyester와 CNT를 결합한 형태의 전극은 최대 에너지 축전 용량(Maximum specific capacitance)이 53.6 F/g으로 나타났으며, 면 섬유와 CNT를 결합한 형태의 전극은 최대 에너지 축전 용량이 122.1 F/g으로 나타났다. 따라서 면 섬유에서 높은 에너지 저장 능력을 보이는 것을 실험적으로 확인하였으며, 에너지 저장 능력이 뛰어난 면 섬유를 다음 전극 디자인에서도 일률적으로 적용하였다. 슈도캐패시터의 대표적 물질인 금속 산화물인 망간 산화물(MnO2)을 3전극 도금 시스템을 이용하여 에너지 축전 용량과 에너지 밀도를 올리는 전극을 제작하였다. 특히 망간 산화물의 형태는 표면적을 극대화하기 위해서 평균 지름은 200~300 nm 정도 되는 나노 입자의 형태로 제작하였다. 그 결과, 확연하게 에너지 축전 용량이 향상되었으며, 최대 에너지 축전 용량은 282.0 F/g, 에너지전력 밀도는 14.2 Wh/kg으로 나타나서 금속 산화물의 형태가 주는 효과를 확인할 수 있었다. 하지만 나노 입자의 형태로 제작된 금속 산화물은 문제점이 발생하였다. 금속 산화물의 전기 전도성이 매우 낮기 때문에, 전기 전도성에 비례해서 전력 밀도의 값이 표현되는데, 전기 전도성이 급격히 감소하기 때문에 전력 밀도도 급격한 감소가 나타난다. 다음과 같이 전기 전도성 물질을 첨가하는 방법은 추가의 공정이 필요한 단점이 있지만 오직 기계적인 인장응력만을 가해서 에너지 밀도와 전력 밀도를 증가시키는 전극을 제작하였다. 인장응력을 섬유 기반의 전극에 가했을 시에 가닥들간의 접촉 증가와 CNT가 정렬되면서 특정 변형률(strain) 이전에서는 전기 전도성이 최대 50% 이상 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 선행 연구에서 보고되었다. 이를 이용해서 전기 전도성과 직결되는 전력 밀도의 양도 증가시키고 에너지 밀도의 증가 여부까지 확인한 결과 인장을 가하기 전 면 섬유의 전력 밀도와 에너지 밀도는 6.4 kW/kg and 6.1 Wh/kg으로 나타났으나 30% 변형 인장 후에는11.4 kW/kg과 7.1 Wh/kg으로 나타났다. 그리고 망간 산화물을 첨가한 전극 역시 4.9 kW/kg과 14.2 Wh/kg으로 나타났었으나 인장 이후 전력 밀도는 14.2 kW/kg, 에너지 밀도는 17.6 Wh/kg으로 확연하게 증가한 것을 확인하였다.

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A Study on Fiber Reinforced Cement using PVA and Carbon Fiber (PVA와 탄소섬유를 이용한 섬유강화시멘트에 관한 연구)

  • 김민영;이준석;김종원;이동률
    • Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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    • 2003.10b
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    • pp.67-69
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    • 2003
  • 콘크리트는 경제성과 압축강도, 내구성 및 강성 등의 우수한 물성을 가지고 있으나 인장, 휨 및 충격강도가 낮고 에너지 흡수능력이 작아 취성적이며 균열에 대한 저항성이 작은 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 개선하기 위해서 각종 섬유를 콘크리트에 분산시켜 만든 섬유보강시멘트(FRC : Fiber Reinforced Cement)의 개발 및 이용이 활발히 진행되고 있다. PVA 섬유는 우수한 선형성, 입체구조의 간략함과 규칙성, 고결정성 그리고 우수한 접착성을 가지며, 유기 고분자로는 유일하게 PH 13.5이상의 격렬한 알칼리 조건에서도 거의 손상되지 않는 우수한 내알칼리성을 가지고 있다. (중략)

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Energy/Distance Estimation-based and Distributed Selection/Migration of Cluster Heads in Wireless Sensor Networks (센서 네트워크의 에너지 및 거리 추정 기반 분산 클러스터 헤드 선정과 이주 방법)

  • Kim, Dong-Woo;Park, Jong-Ho;Lee, Tae-Jin
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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    • v.44 no.3 s.357
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    • pp.18-25
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    • 2007
  • In sensor networks, sensor nodes have limited computational capacity, power and memory. Thus energy efficiency is one of the most important requirements. How to extend the lifetime of wireless sensor networks has been widely discussed in recent years. However, one of the most effective approaches to cope with power conservation, network scalability, and load balancing is clustering technique. The function of a cluster head is to collect and route messages of all the nodes within its cluster. Cluster heads must be changed periodically for low energy consumption and load distribution. In this paper, we propose an energy-aware cluster head selection algorithm and Distance Estimation-based distributed Clustering Algorithm (DECA) in wireless sensor networks, which exchanges cluster heads for less energy consumption by distance estimation. Our simulation result shows that DECA can improve the system lifetime of sensor networks up to three times compared to the conventional scheme.

Seismic Performance Enhancement of Exposed Column-base Plate Weak-axis Connections for Small-Sized Steel Buildings (소규모 철골조건축물을 위한 약축방향 노출형 주각부의 내진성능 향상)

  • You, Young-Chan
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.23 no.5
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    • pp.1-12
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    • 2019
  • The purpose of this study is to enhance the seismic performance of exposed column-base plate weak-axis connections for small-sized steel buildings. According to the site inspection for the small-sized building construction, the arbitrary connection details in steel buildings have been applied at the job site, which is considered to be insufficient to guarantee structural safety and stability considering the increased seismic risk in Korea. Therefore, a series of test programs had been done to develop enhanced connection details in order to ensue the adequate seismic stability and safety of small-sized steel buildings. From the test results, It was found that the exposed column-base plate weak-axis connections commonly used in Korea shows very poor seismic behavior due to the "Rocking" phenomena caused by the residual plastic deformation of anchor bolts between anchor plate and concrete. A series of hysteretic tests for finding that solution were conducted to reduce the "Rocking" phenomena of the column-base plate connections, and local buckling of webs in H-column. Finally the enhanced stable seismic behavior was obtained by reinforcing at least 8 anchor bolts with good bonding strength and stiffeners to the webs in H-column.

Distributed Computing Models for Wireless Sensor Networks (무선 센서 네트워크에서의 분산 컴퓨팅 모델)

  • Park, Chongmyung;Lee, Chungsan;Jo, Youngtae;Jung, Inbum
    • Journal of KIISE
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    • v.41 no.11
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    • pp.958-966
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    • 2014
  • Wireless sensor networks offer a distributed processing environment. Many sensor nodes are deployed in fields that have limited resources such as computing power, network bandwidth, and electric power. The sensor nodes construct their own networks automatically, and the collected data are sent to the sink node. In these traditional wireless sensor networks, network congestion due to packet flooding through the networks shortens the network life time. Clustering or in-network technologies help reduce packet flooding in the networks. Many studies have been focused on saving energy in the sensor nodes because the limited available power leads to an important problem of extending the operation of sensor networks as long as possible. However, we focus on the execution time because clustering and local distributed processing already contribute to saving energy by local decision-making. In this paper, we present a cooperative processing model based on the processing timeline. Our processing model includes validation of the processing, prediction of the total execution time, and determination of the optimal number of processing nodes for distributed processing in wireless sensor networks. The experiments demonstrate the accuracy of the proposed model, and a case study shows that our model can be used for the distributed application.

A Cluster Formation Scheme with Remaining Energy Level of Sensor Nodes in Wireless Sensor Networks (무선 센서 네트워크에서 잔여 에너지 레벨을 이용한 클러스터 형성 기법)

  • Jang, Kyung-Soo;Kangm, Jeong-Jin;Kouh, Hoon-Joon
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.9 no.6
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    • pp.49-54
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    • 2009
  • Sensor nodes in wireless sensor networks operate in distributed environments with limited resources and sensing capabilities. Especially, a sensor node has a small energy. After the sensor nodes are distributed in some area, it is not accessible to the area. AIso, a battery of sensor node cannot change. One of the hot issues in wireless sensor networks maximizes the network lifetime through minimizing the energy dissipation of sensor nodes. In LEACH, the cluster head is elected based on a kind of probability method without considering remaining energy of sensor node. In this paper, we propose a cluster formation scheme that the network elect the node, which has higher energy level than average energy level of overall sensor network, as cluster head node. We show the superiority of our scheme through computer simulation.

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Anti-washout Grouts for Underwater Sealing of Karst Cavities and Construction Research Tendencies (수중 불분리성 그라우트 개발 기술 동향)

  • Baluch, Khaqan;Kim, Jung-Gyu;Kim, Jong-Gwan;Yu, Ji-Yun;Yang, Hyung-Sik
    • Explosives and Blasting
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    • v.38 no.4
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    • pp.46-52
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    • 2020
  • Although anti-washout grouts are used extensively in underwater targets, major constraints continue to be associated with their use. These include poor bonding strength, poor pumpability, and loss of high strength in everyday engineering applications. In this study, based on the literature pertaining to self-compacted, non-dispersive, anti-washout grouts, a review of research trends in anti-washout grouts for underwater construction and sealing of karst cavities was carried out in order to determine the problems faced in this field. Grouts used under water suffer a loss of strength and bonding strength in comparison to grouts cast in air. Researchers are designing high-viscosity grouts to overcome the inrush of water and seal karst cavities; however, in doing so, they have inadvertently caused serious problems pertaining to the pumpability of these grouts and concretes in deep target locations. Thus, the majority of the anti-washout grouts and concretes that have been developed are not applicable to deep target environments, instead being suitable for only near-surface targets.

A Design and Experiment of 3kW Three-phase Isolated Interleaved Battery Charger (3kW급 3상 절연형 인터리브드 배터리 충방전기 설계 및 실험)

  • Lee, Jongkyung;Cha, Hanju
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.364-365
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    • 2011
  • 본 논문에서는 납축전지 모델링, 파라미터 도출 및 3kW급 3상 절연형 인터리브드 배터리 충방전기를 설계하고 부하실험 결과를 분석하였다. 제작된 컨버터는 모든 스위치가 ZVS로 동작하여 높은 효율을 갖고 3상 구조를 채택하여 전류경로의 분산을 통한 전력전달 능력 증대의 효과 및 입력전류 리플크기를 줄여주는 인터리브드 효과를 갖는다. 승압/강압 능력이 있는 부스트/벅 컨버터 구조를 갖도록 하여 낮은 권선비의 변압기로 높은 승압/강압 전력변환, 에너지원과 부하사이에 절연이 가능 해진다. 이러한 동작을 실험을 통해 확인하고 3kW 부하에서 약 95% 효율로 동작하는 것을 실험을 통하여 확인하였다.

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Molecular Information Processing Technologics (분자정보처리기술)

  • 장병탁
    • The Magazine of the IEIE
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    • v.29 no.3
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    • pp.58-70
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    • 2002
  • 약 1그램의 DNA는 10/sup 21/개의 DNA 염기를 가지며 이것은 10억 terabits의 정보저장 능력에 해당한다. 분자정보처리기술(molecular information processing technology)은 DNA나 단백질과 같은 거대분자의 초미세구조, 초고집적도, 초에너지 소비특성에 기반하여, 용액상에서 아보가드로수(6×10/sup 23/) 규모의 분자들이 3차원 화학 반응에 관여하는 초병렬분산 정보 저장 및 처리 능력을 활용하는 차세대 IT 기술이다. 이는 또한 생체분자의 특성을 나노수준에서 활용하는 정보기술이라는 점에 있어서 BT+NT+IT의 융합기술이며 그 기술적 산업적인 파급 효과가 아주 큰 특징이 있다. 본고에서는 현재 분자정보 처리 기술의 원리 및 문제점을 설명하고 이의 해결을 위한 5가지 핵심 요소 기술을 도출한다. 최근 세계적인 연구 동향을 살펴보고, 국내의 기술 기반 및 국제 경쟁력을 분석하며, 궁극적인 경제성 확보를 위한 산업화 방안을 단기(3-5년), 중기(5-10년), 장기(10-20년)의 3단계로 나뉘어 제안한다.

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