• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.2253-2260
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• 2009

본 논문에서는 태양광과 풍력, 연료전지 등의 신 에너지전원(또는 분산전원)이 연계된 배전계통에 있어서 발생 가능한 보호협조의 문제점을 해결하기 위한 통합 보호기기의 알고리즘을 제시한다. 신 에너지전원을 배전계통에 연계함으로써 에너지 효율을 높일 수 있으며, 송배전 선로 건설비용의 절감, 전력 손실 감소, 전압 보상 및 전력 공급의 신뢰도 향상과 같은 많은 장점을 얻을 수 있다. 이러한 많은 장점에도 불구하고 신 에너지전원을 배전 계통에 연계하였을 경우, 전압변동, 고조파, 전력 품질 저하, 단락 용량 증대와 같은 많은 문제점도 발생하여, 이러한 문제점을 해결하기 위한 계통연계 장치 및 보호기기의 필요성이 증대하고 있는 실정이다. 즉, 현재의 배전계통 보호 방식은 단방향 조류방식으로 구성되어 있으나 분산전원의 도입으로 보호 기기가 설치되어 있는 계통에 정상상태임에도 불구하고 역방향의 전력조류가 발생될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이에 대한 새로운 배전 보호 알고리즘을 탑재한 보호기기의 알고리즘을 제시한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.147-154
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• 2013

LED 통신 환경에서 Adaptive Genetic Algorithm을 적용한 수신전력 변동 범위를 최적화하는 방안을 제안한다. 유전자 알고리즘을 이용해 고정 또는 이동 사용자를 위해 동적으로 전력 분배를 최적화함으로써 적응성, 환경 특성 및 사용자의 이동 패턴으로부터 독립하여 맞춤형 시스템 설계의 필요성을 없애므로 사용자의 편리성을 쉽게 높일 수 있다. 또한 실내 모든 위치에서 전력편차를 줄임으로써 에너지 절감 할 수 있다. 시뮬레이션을 실행한 결과, 제안방식은 장애물이 존재하지 않은 빈 방을 고려하였으며, 전력편차는 $10.5{\mu}W$가 감소하였으며, 약 10%의 수신 전력 편차를 감소시킬 수 있다는 것을 보여주고 있다. 또한 제안한 유전자 알고리즘이 기존의 방법과 비교하였을 때, 최적값으로의 수렴이 개선되어서 에너지 절감 측면에서 효율적임을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.344-351
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• 2016

열차 운영사의 관점에서, 열차 운행에 관한 주요 관심사는 정해진 운행시간의 준수뿐만 아니라, 그와 동시에 열차 운행을 위해 소비되는 에너지 량을 최소화하는 것이다. 일반적인 수동 운전시, 기관사는 운행 노선의 특성에 따라 미리 규정된 최대 속도 프로파일을 기준으로, 노치를 제어함에 따라 규정 속도를 넘지 않도록 열차의 가감속을 조절한다. 이때 규정 속도를 준수하면서 동시에, 전체 운행 중에 소요되는 에너지 량의 절감을 위해, 기관사가 적절한 노치를 선택할 수 있는 구간별 노치 지정 가이드가 있어야 하며, 이는 운행구간에서의 노치 단계 최적화라는 절차를 통해 가능하다. 본 논문에서는 일반적인 운행 환경뿐만 아니라, 열차가 운행 중에 일시적으로 잔여구간의 트랙 정보 또는 규정속도 정보가 변경되는 이벤트 발생시에도 변화된 정보들을 기반으로 실시간으로 잔역구간의 노치 단계를 최적화 할 수 있는 유전 알고리즘을 활용한 실시간 노치 최적화 방안을 제안하였다. 또한 유전 알고리즘을 통해 얻어진 최적해를 적용할 때 에너지 절감 효과와 최적해 수렴특성에 관하여 분석하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2016년도 제54차 하계학술대회논문집 24권2호
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• pp.13-15
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• 2016

에너지 소비가 큰 건물은 내부 온/습도, 이산화탄소 농도, 미세먼지 농도 등의 일정 공기 질을 유지하면서 에너지 비용을 최소화할 수 있는 제어계획을 수립하는 것이 필요하다. 기존 건물에서 실내 환경의 운영은 설정된 실내 환경 값을 기준을 벗어나면 설비 기기를 제어하는 방식으로 이루어진다. 이는 단 시간에 고에너지를 투입하여 장비를 가동시키므로 에너지 소모가 크며 peak 전력이 높아 에너지 비용이 크다는 문제가 있다. 따라서 온도를 포함한 환경이 변해가는 상황을 예측하고 사전에 에너지 사용 계획을 수립하여 관리 제어를 수행함으로써 예열부하 등의 불필요한 에너지 손실을 절감하려 한다. 이를 위해 실내 환경이 변화하는 것을 예측하고 후보 제어계획으로 제어를 수행할 때 소요되는 에너지가 어느 정도인지 시뮬레이션하여 제어계획의 적합도를 평가한다. 기존 EnergyPlus와 같은 시뮬레이션 도구는 모델이 복잡하여 시뮬레이션에 많은 시간이 필요하기 때문에 환경 변화를 반영하기 위해 주기적으로 재수립되는 수많은 제어계획 데이터를 단시간에 시뮬레이션하기에 부적합하다. 본 논문에서는 빠른 시뮬레이션을 위해 실제 운영 데이터와 에뮬레이션을 통해 획득한 운영 데이터를 기반으로 학습 알고리즘을 이용하여 제어계획 적용 시의 미래 상황을 예측한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.679-681
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• 2014

에너지저장시스템(Energy Stroage System, ESS)은 잉여 전력과 에너지를 필요한 시점에 적절하게 공급할 수 있도록 에너지를 저장해두는 기술로 전기에너지의 픔질 및 효율성을 극대할 수 있는 에너지 활용 시스템이다. 미국을 비롯한 유럽 선진국들은 다양한 ESS 관련 제도정비 및 개선을 통해 ESS 산업의 활성화를 유도하고 있다. 우리나라의 경우, 신재생에너지 확대 정책을 수립하고 에너지 저장기술을 그린에너지 분야의 주요 핵심과제 선정하여 체계적인 육성전략을 추진 중에 있다. 그러나, ESS 도입 및 활성화를 위한 법제도적 기반이 마련되어 있지 않고, ESS도입에 대한 경제적 효과성에 대한 객관적인 기준이 없어, ESS의 보급 및 활성화가 제대로 이루어지지 않고 있는 실정이다. 본 연구에서는, ESS의 보급과 활성화를 위해 효과적으로 ESS의 경제성 분석하기 위한 기법을 제시하는 것을 목적으로 한다. 세부적으로는 전기요금 산정방식에 따라 ESS의 운영모형을 정의하고, 운영모형별 경제성을 분석하기 위한 기법을 제시한다. 그리고, 실제 데이터를 활용하여 ESS로 절감할 수 있는 피크 크기를 구할 수 있는 알고리즘을 구현한다. 또한, 저감 피크와 온도, 습도에 대한 회귀 분석을 통하여 최대저감피크를 예측할 수 있는 해법을 제시한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (C)
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• pp.93-97
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• 2006

센서 네트워크에서 질의 처리 기술은 통신 비용을 절감하고 신뢰성을 향상하고 에너지 효율성을 향상시키는데 목적을 두고 있다. 현재 에너지의 효율성을 위해서 센서 노드가 수행하는 질의를 최적화하여 전력 손실을 줄이고자 하는 연구가 활발하게 수행 중이다. 본 논문에서는 실체 뷰와 인덱싱 뷰를 이용하여 센서 네트워크에 맞는 효율적인 새로운 센싱 뷰라는 기법을 제안한다. 제안하는 질의 처리 알고리즘은 실체 뷰와 인덱싱 뷰의 개념을 바탕으로 기존의 분산 데이터베이스의 질의 처리 방법을 센서 네트워크에 적용하였다. 제안된 센싱 뷰 알고리즘은 센싱 뷰를 싱크 노드에 위치시킴으로서 센서 노드와의 통신 횟수를 최대한 줄임으로서 통신 비용과 에너지의 소모량을 줄일 수 있었다. 성능은 시뮬레이션을 통해서 평균적으로 약 30%정도의 성능 향상 효과를 보였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.694-700
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• 2010

본 논문에서는 퍼지 이론을 이용한 차량용 지능형 자동 변속 알고리즘을 제안하고, 알고리즘 성능 및 최적화 분석이 가능한 시뮬레이터를 개발한다. 제안된 지능형 자동변속 알고리즘은 목표 속도 도달 시간 및 구간 가속의 성능 저하 없이 엔진 회전수 변화를 적게 하여 승차감을 개선하고, 구간 시간 내의 구동력 사용량을 줄임으로써 에너지 효율을 향상 시킨다. 또한, 모의 실험이 가능한 시뮬레이터를 개발하여 다양한 조건에서의 알고리즘 성능을 분석하고, 알고리즘 최적화 및 실용화 개발 비용 절감에 기여한다. 시뮬레이터를 이용한 모의실험을 통하여 일반 자동변속기와 제안된 자동변속기의 성능을 검증하고 시뮬레이터를 이용한 최적화 작업의 간단한 예를 보인다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.123-126
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• 2004

최근 석유공급의 불안정과 에너지 소비의 급격한 증가로 인하여, 국가적인 차원에서의 에너지 절약 사업이 주요 시책으로 추진 중에 있으며, 전력사업에서도 에너지 절감이라는 차원뿐만 아니라 경영에 직결되는 중요한 과제로 전력손실에 대한 관심이 높아져가고 있다. 특히, 전력시장 자유화라는 흐름 속에서 전력손실 문제는 전기요금의 산정에 있어서 합리적인 근거를 제시한다는 점에서 중요한 관심사항이 되고 있다. 본 논문에서는 배전손실을 정확하게 산정하는 방안을 마련하여, 배전사업자가 배전망을 효과적으로 운용하여 손실을 최소화할 수 있도록 유도하며, 전력공급 전반의 효율성을 향상시킬 수 있도록 한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제4권11호
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• pp.369-382
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• 2015

에너지 절감형 서버 클러스터에서는 에너지 절감을 고려하지 않는 기존 서버 클러스터에 비해 서비스 품질을 보장하면서 전력소비를 절감하는 것을 목표로 하며, 현재의 부하를 처리하는 데 필요한 최소수의 서버들만 ON 하도록 고정 주기 또는 가변 주기로 서버들의 전원모드를 조정한다. 이에 대한 기존 연구들은 전력을 절감하거나 열을 낮추는데 노력해왔지만 에너지 효율성을 잘 고려하지 못했다. 본 논문에서는 기존 자율학습기반의 서버 전원 모드 제어 방법의 단위전력당 성능과 QoS를 높이기 위한 에너지 효율적인 클러스터 관리기법을 제안한다. 제안 방법은 다중임계기반의 자율학습 방법과 전력소모 예측 방법을 결합한 서버 전원 모드 제어이다. 일반적인 부하 상황에서는 다중임계 학습기반의 서버 전원 모드 제어를 적용하고, 급변하는 부하 상황에서는 예측기반의 서버 전원 모드 제어가 적용된다. 일반적 상황과 급변하는 상황의 구별은 현재의 사용자 요청과 관찰된 과거 몇 분의 사용자 요청의 비율에 따라 이루어진다. 또한, 동적종료 기법을 추가로 적용해 서버가 OFF 하는 데 소요되는 시간을 단축한다. 제안 방법은 16대 서버로 구성된 클러스터 환경에서 3가지 부하 패턴을 이용하여 실험을 수행한다. 다중임계 학습, 예측, 동적종료를 함께 이용한 실험에서 단위전력당 성능(유효응답 수)과 표준화된 QoS 측면에서 가장 우수한 결과를 보여준다. 제안하는 방법과 파라미터 로드된 단일임계 학습을 비교할 때 뱅킹 부하패턴, 실제 부하패턴, 가상 부하패턴에서 단위전력당 유효응답 수가 각각 1.66%, 2.9%, 3.84% 향상되고, QoS 관점에서는 각각 0.45%, 1.33%, 8.82% 향상되었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (D)
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• pp.176-179
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• 2007

센서 네트워크는 제한된 에너지를 가지는 작은 노드들로 구성이 된다. 제한된 자원을 가지는 센서 네트워크에서 저 전력에 대한 연구는 핵심 분야로써, 다양한 연구가 진행 중이다. 센서 네트워크에서 에너지 효율을 높이는 방법들이 많이 연구되고 있다. 센서 네트워크에서 가장 큰 에너지 손실을 가져오는 부분은 통신 부분이며, 질의 기반 센서 네트워크에서는 질의를 배포하게 될 때 에너지 소비의 주요 요소들이 발생하게 된다. 따라서, 본 논문은 베이스스테이션으로 다중 질의를 요청할 때 질의 합성을 통해 전달되는 질의 수를 최소화하여 질의의 배포에 따른 에너지 소비 요소를 줄이는데 그 목적이 있다. 질의는 조건절에서 특정 속성에 대해서 판별하는데, 본 논문에서 제안하는 방법은 속성에 따라 질의를 합성하여 원본 질의의 개수보다 적게 하는 것이다. 제안 알고리즘을 통해 합성된 질의가 센서 노드에게 전해지는 과정에서 데이터의 송수신 횟수 및 overhead를 줄일 수 있으며, 또한 센서 노드는 합성된 질의로 센싱 횟수를 줄 일 수 있어 에너지 효율을 높일 수 있다. 본 논문에서 제안한 방법과 일반적인 방법을 비교하기 위해 에너지 소모 절감 예를 살펴봤다.