• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.1243-1247
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• 2011

센서 네트워크는 많은 수의 센서들로 구성되며 물질세계와 상호작용하여 실시간 감시를 할 수 있는 큰 규모의 네트워크이다. 현실 세계의 물리적 변화를 지속적으로 감시하기 위하여 센서 네트워크에 속해 있는 각 센서들은 주기적으로 측정값을 읽어서 기지국(base station)에 전달하는 기능을 수행한다. 이러한 경우, 각 센서들의 지속적인 통신에 따른 에너지 낭비가 발생하여 센서 네트워크 전체의 수명을 단축시키게 된다. 따라서 데이터 모니터링에 있어서 예측을 통한 근사 데이터 수집을 통해 센서 네트워크의 수명을 연장하고자 하는 연구들이 진행되고 있다. 그러나 현재의 예측을 통한 근사 데이터 수집은 측정값의 변화가 클수록 예측 모델의 갱신이 잦다. 따라서 본 논문에서는 지연 갱신을 이용한 효율적인 예측 모델 갱신 기법을 제안한다. 제안된 기법에서는 예측이 실패하였을 경우 즉시 예측 모델을 갱신하는 대신 문제가 되는 구간의 측정값들을 지연, 근사화하여 전송함으로써 예측 모델의 잦은 갱신을 방지할 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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• pp.477-478
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• 2022

최근 코로나19 팬데믹의 영향으로 온라인 소비가 늘면서 종이, 플라스틱 등 재활용품의 사용량이 증가하고 있다. 또한 1인 가구의 중가에 따라 분리수거 배출이 제대로 이루어지지 않는 추세이다. 대부분의 1인 가구가 거주하고 있는 원룸 밀집 지역의 분리수거 여건이 제대로 갖춰진 곳이 많지 않으며, 분리수거 기준이 모호한 종류들이 많다. 재활용품 분리수거가 제대로 이루어지지 않는다면 에너지 및 자원낭비와 쓰레기 소각으로 인한 환경오염이 초래된다. 본 논문에서는 딥러닝 객체 인식 및 검출을 통한 재활용품 분류 결과에 따른 모터제어 및 분리수거를 진행하는 재활용품 분리수거 장치를 개발하였다. 해당 장치는 객체인식 알고리즘 YOLOV4를 이용하여 객체를 인식 및 검출한 후 모터제어, LED를 통해 분리수거 및 피드백을 제공한다. 이를 활용하여 누구나 쉽게 분리수거를 할 수 있도록 편의성을 제공하며 재활용 쓰레기 수거율을 높여 소각으로 인한 환경오염 방지를 기대할 수 있다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.313-320
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• 2008

센서 네트워크에서 사용되는 동적 클러스터 방식의 라우팅은 일정 주기마다 클러스터 헤드 노드의 재 선출과 그에 따른 클러스터 재구성을 통해 센서 노드들의 에너지 소모를 분산한다. 그러나 동적 클러스터링 방식의 경우는 주기적으로 클러스터 구조가 바뀌게 되어 이로 인한 에너지 소모가 크다. 또한 클러스터 헤드노드가 동일 데이터를 수신할 경우 에너지 낭비가 있다. 본 논문은 위에서 언급한 반복적인 클러스터 구성에 대한 에너지 소모 문제는 최초에 구성된 클러스터는 고정하고 순환적으로 클러스터 헤드노드를 선출하는 순환적 클러스터 헤드선정(RRCH: Round-Robin Cluster Header)방식을 제안하였다. 또한 클러스터 헤드노드에 중복 데이터가 발생하는 문제는 클러스터 헤드노드가 처음에 수신한 데이터의 메타데이터를 브로드캐스트 함으로서 동일 데이터를 센싱한 클러스터 멤버노드가 송신하지 못하게 하는 방법을 사용하였다. 본 논문에서 제안한 방식의 타당성을 확인하기 위해 모의실험을 실시하였다. 라운드 구간을 100번 반복하여 클러스터 구성과 데이터 전송을 포함한 전체 에너지 소모량을 측정하였다. 결과는 제안한 방식이 기존의 LEACH방식보다 평균 29.3%, HEED방식보다 평균 21.2% 적게 소모되는 것을 확인하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.231-238
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• 2011

도로전광표지(Variable Message Signs, VMS)의 발광 소자는 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)를 광원으로 하고 있으며 램프 타입에서 칩 형태인 SMD(Surface-Mount Devices) 타입으로 변화하고 있는 추세이다. 이러한 LED 소자의 기술적 진보는 도로이용자에게 보다 밝고 선명한 광원으로 정보를 제공해 주기 때문에 과거보다 운전자의 시인성 및 판독성에 유리하다. 하지만 도로 이용자에게만 표출되어야 할 빛이 도로 이외의 영역(좌 우 및 상향)까지 비추어짐으로써 에너지가 낭비되는 결과로 이어지며, 간접적으로 생태계에까지 악영향을 초래할 수 있는 가능성이 높다. 따라서 본 연구에서는 도로 이외의 영역에 까지 비치는 도로전광표지의 빛을 가능한 도로 이용자에게만 표출할 수 있도록 광학 테스트를 통해 광원 표출 분포 및 에너지 효율성을 측정하여 최적의 조사각을 제시하여 에너지 절감 및 빛 공해 최소화(이른바 환경친화적 LED)를 궁극적인 목표로 설정하였다. 본 연구에서는 상 하향 $24^{\circ}C$표출되었던 기존 도로전광표지의 LED 조사각을 운전자가 필요로 하는 판독 최소거리를 만족하는 조건에서 상향 $0^{\circ}C$, 하향 $11^{\circ}C$최적화하였고, 광학테스트를 통해 기존 도로전광표지 전력소모량 대비 약 36.1%가 절감되는 것으로 도출되었다. 궁극적으로 본 연구결과가 실제 현장에 설치된다면 현재 사용되고 있는 도로전광표지보다 표출 정보의 판독성이 향상되어 운전자의 정보 판독 거리를 늘려 안전운전에 도움을 줄 수 있으며 소비 전력을 줄여 국가 예산을 절감할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국가스학회지
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• 제24권1호
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• pp.17-22
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• 2020

Naphtha Cracker Gas Splitter Unit 공정은 증류공정에서 얻어지는 경질납사(Light Naphtha)를 Furnace에서 열분해하여 나오는 유분을 각각 끓는점 차이에 따라 메탄, 에틸렌, 프로필렌 반제품등으로 순차적으로 분리한다. 이런 전통적인 분리방법은 2성분을 분리하는 증류탑을 연속으로 설치하여 생산한다. 이러한 분리방법은 Reboiler에서 발생하는 에너지가 증류탑 내부의 성분들을 분리하는 데 사용된 후 증류탑 상부 Condenser에서 응축열로 버려지기 때문에 에너지 낭비가 큰 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 납사 열분해공정내의 가스분리공정의 2개의 증류탑을 Petlyuk Column으로 설계하였다. 증류탑내 조성분포가 평형관계만으로 계산되는 이상단수 효율하에서 stage to stage 계산방법으로 구조적 설계를 하였고 일반 증류탑과 비교한 결과 제시된 Petlyuk Column의 설계방법이 기존의 설계 방법인 3-Column 모델법보다 설계 시간이 단축될 뿐만 아니라 증류탑내의 Liquid의 조성분포를 평형증류 조성곡선과 유사하도록 설계함으로써 에너지 효율측면에서도 효율적임을 증명하였다. 또한 같은 tray 단수하에서 Petlyuk Column은 일반 증류탑 대비 12.1% 에너지가 절약되어 국내 총생산량 기준할 때 하루 4,400만원 비용 절감을 가져오고 추가로 Condenser 및 Reboiler 사용량 감소에 따른 초기 투자비도 절감됨을 알 수 있었다. 12.1% 에너지가 절약될 뿐만 아니라 Condenser 및 Reboiler 사용량 감소에 따른 초기 투자비도 절감됨을 알 수 있었다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제48권3호
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• pp.69-75
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• 2011

본 논문에서는 다중 프로세서 구조에서 캐쉬 메모리 동기화 시 생기는 전력 오버헤드를 줄이기 위한 애니캐스트 방식의 이벤트 드리븐(Event Driven) 동기화 방법을 제안한다. 제안하는 동기화 방법은 기본적인 동기화 프로토콜에서 SHI(Snoop Hit Invalidate) 또는 SHR(Snoop Hit Read) 발생 시, 락 권한 획득에 실패 하였을 때 발생하는 불필요한 폴링 동작을 줄여 줌으로서 버스 대역폭이 낭비되는 것을 막아주고, 통신에 의한 전력 오버헤드를 감소시켜준다. 더 나아가 브로드캐스트 방식의 이벤트 드리븐 동기화 방법에 비해 불필요한 절전 상태 변화로 인하여 생기는 트랜지션 전력을 줄여 전력 소모를 더욱 감소시킬 수 있다는 장점이 있다. 시뮬레이션 결과 기존 스핀-락 방식에 비해 15.3% 정도의 에너지 절감효과를 얻을 수 있었고 브로드캐스트 방식에 비해서 4.7%의 에너지 절감 효과를 얻을 수 있었다. 따라서 제안하는 동기화 방법은 저전력 다중 프로세서 시스템에 적합한 방식이라고 할 수 있다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제15C권6호
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• pp.513-522
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• 2008

센서네트워크에서 데이터를 효율적으로 전송하는 것은 매우 중요한 문제이다. 수집된 데이터를 외부의 저장소나 시스템에 저장하기보다는 센서네트워크 내에 있는 노드들에 직접 저장하는 데이터 중심 저장소 기법은 높은 접근성을 제공할 수 있다. 센서네트워크에서 사용되는 데이터 저장소 기법을 사용하면 데이터를 외부 저장소로 전송하기 위한 지연시간과 에너지 낭비없이 실시간으로 수집된 데이터에 접근할 수 있다는 것이다. 그러나 데이터를 저장하는 일부 노드에 질의가 집중될 경우 질의에 대한 응답시간이 길어질 수 있으며, 부하집중으로 노드의 에너지가 빠르게 고갈되어 네트워크 수명이 단축될 수 있다. 본 논문에서는 질의를 처리하는 저장소 노드에 발생하는 부하를 주위의 여러 노드들로 분산시켜 질의에 대한 응답지연시간을 줄이고, 사용자의 이동성을 지원하는 프록시개념의 프록시 트라젝토리를 형성하는 프록시 트라젝토리 저장기법(APT)기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 제안기법의 노드별 질의 응답시간의 단축과 응답 홉 수의 감소를 검증하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.17-24
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• 2012

애드혹 네트워크에서는 제한된 자원과 전력을 가지고 있기 때문에 에너지 효율적인 데이터 집계 연산이 필요하다. 현재 데이터 집계 연산에 대한 연구는 활발히 진행되고 있지만 기존의 연구에서는 노드의 밀집도를 고려하지 못하였다. 노드가 특정 영역에 밀집 되어 배치된다면 그 영역에 배치된 센서 노드들이 센싱 하는 정보는 그 연관성이 아주 강하다고 판단할 수 있다. 이는 중복된 데이터를 수집하는 효과와 같다고 볼 수 있으며, 이 정보를 전송하는데 소모되는 에너지는 낭비된다고 볼 수 있다. 제안하는 기법에서는 AMC알고리즘을 이용한 다중홉 클러스터링 환경에서 노드들이 밀집되어 있는 지역을 핫스팟 영역으로 지정하여 해당 지역에서 대표노드를 선정한다. 만약 데이터집계의뢰 메시지를 전송받으면, 주변의 노드를 대표하여 대표노드가 해당 환경 정보를 관리자에게 제공하여 중복되는 센싱 정보를 줄여 네트워크 수명을 증가시킬수 있도록 설계하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제40권3호
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• pp.315-320
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• 2020

목재 부산물 등을 활용하여 제조되는 목재펠릿(pellet)은 가공되는 방식과 추가되는 부산물의 종류, 목재펠릿난로의 종류에 따라 완전연소가 아닌 불완전연소가 일어나는 경우가 있다. 이에 본 연구에서는 불완전연소로 인한 환경오염과 에너지 낭비를 줄이기 위해 목재펠릿난로 연소 작용의 핵심부인 연소기를 개발하였다. 현재 시중에서 유통되고 있는 목재펠릿난로의 연소 작용을 담당하고 있는 연소기의 한계점을 넘기 위해 다층구조(Multi Layer)방식이라 명명하는 새로운 구조의 연소기 방식을 창안하고, CAD (Computer Aided Design) program으로 설계 후 3D 프린터를 활용하여 실현 가능성을 검증하였다. 검증된 데이터를 바탕으로 다층구조(Mulit Layer)방식의 목재펠릿난로의 연소 작용을 담당하는 연소기의 시제품(Prototype)을 설계, 제작하여 실험을 진행하였다. 실험의 신뢰도를 위해 동일한 날짜, 장소, 연료를 사용하여 현재 시중에서 유통되어 판매되고 있는 목재펠릿난로의 연소기와 본 연구에서 개발한 목재펠릿난로의 연소기를 비교실험하였다. 실험의 결과로 환경적인 측면에서 일산화탄소(Carbon Monoxide) 배출량의 감소를 확인하였고, 에너지 효율면에서 상대적으로 높은 열효율 결과를 도출하여 긍정적인 결과를 나타냈다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제23권5호
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• pp.328-333
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• 2017

모바일 플랫폼에서 게임은 가장 전력을 많이 소모하여 배터리 사용시간을 단축시키는 응용 중 하나이다. 따라서 모바일 게임은 스마트폰의 배터리 사용시간을 늘리기 위한 중요한 전력관리 대상이다. 그러나 모바일 게임 실행 중에 배터리 용량이 급격히 감소하는 현상은 빈번하게 발생하는 문제이며 사용자가 많은 여러 모바일 게임의 동작을 검토해 본 결과 멀티 쓰레드로 동작하는 동안 특정 쓰레드가 불필요하게 CPU 사용량을 높게 점유하여 에너지가 낭비되는 경우가 발생하였다. 따라서 본 논문은 게임 실행 중 Quality of Service(QoS)와 무관하게 비정상적으로 CPU 사용량이 높은 쓰레드를 검출하고 이종 멀티프로세싱 (Heterogeneous Multi-Processing)의 특성을 활용하여 QoS 저하 없이 전력소모를 감소시키는 최적화 기법을 제안한다. 제안된 기법을 상용 스마트폰(삼성 Galaxy S6 Edge)에 적용하여 QoS 저하 없이 최대 58%의 에너지 효율 향상이 가능하였다.