• 한국ITS학회 논문지
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• 제9권6호
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• pp.151-158
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• 2010

환자모니터링과같은 특수목적의 무선센서망에 요구되는 프로토콜과 연관하여 매체접속제어(MAC) 기법을 설계하기 위한 구조를 연구하였다. 의료시스템의 데이터는 엄격한 신뢰성이 요구되며 또한 본질적으로 비균질성의 트래픽 특성을 가지고 있다. 이러한 환경은 특별한 고려사항이 요구되어 미묘한 서비스 품질(QoS) 문제를 야기하게 된다. 의료용 혹은 감시시스템 등의 응용분야에서는 트래픽의 정규성 및 예측성이 어느 정도 보장이되어, 관리노드는 이웃 노드들의 자원을 관리할 수 있는 역할을 할 수 있다. 즉, 관리노드는 주어진 QoS 사양에 따라 충돌없이 타임 슬롯을 할당할 수 있다. 본 연구는 이러한 조건하에서 MAC의 핵심구조를 파악하고, 수퍼프레임 길이와 노드의 수에 따른 에너지 소비량 및 수율을 분석하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권11호
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• pp.791-802
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• 2014

에너지 소비량은 지속적으로 증가하고 있는 반면 사용가능한 부존자원은 한정되어 있어 전 세계적으로 에너지 위기가 심화되고 있다. 화석연료 고갈 및 에너지 생산으로 인한 환경오염 문제를 해소하기 위하여 새로운 방식의 에너지 생산 기술 개발이 요구되고 있으며, 소수력, 지열, 태양열 광, 풍력, 바이오매스 등의 신재생 에너지기술이 이미 개발되었거나 활발히 연구되고 있다. 최근 지구상에 풍부하게 존재하는 해수와 담수를 이용하여 에너지를 생산하는 염도차 발전이 관심을 얻고 있으며, 그 중에 대표적인 공정이 압력지연삼투(Pressure retarded osmosis, PRO)이다. 압력지연삼투는 에너지 생산 시 이산화탄소 배출이 없고 외부 환경요인으로 인한 제약이 적다는 장점이 있으나, 전용막 및 최적화 기술의 부재로 인해 아직 상용화 단계에 이르지 못 하였다. 따라서 본 논문에서는 압력지연삼투 기술의 현황과 한계를 다양한 측면에서 분석해보고, 이를 통해 압력지연삼투의 기술 개발 방향에 대해 논의해보고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.129.1-129.1
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• 2011

최근 급격한 경제성장과 고도 산업사회로의 전환에 따라 에너지 수요가 크게 증가하고 있다. 이에 따라 석유, 가스 등 화석에너지의 소비량과 온실가스 배출량이 급격히 늘어나고 있는 실정이다. 따라서 화석에너지의 소비와 온실가스 배출을 저감시키기 위해 친환경적인 에너지를 이용하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 이와 같은 노력 중 하나가 바로 태양열에너지를 이용하는 방법이다. 태양열에너지는 자원 고갈의 우려가 없고, 에너지의 이용 과정에서 공해 물질을 배출하지 않아 대체 에너지원으로 각광을 받고 있다. 하지만 에너지 밀도가 낮고 에너지의 공급이 기상조건에 따라 큰 영향을 받으므로 태양열에너지를 이용하기 위해서는 효율적인 집열시스템이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 우수한 열적특성을 가진 탄소나노유체를 히트파이프 작동유체에 적용하여, 태양열 집열기의 효율을 향상시키기 위해 탄소나노유체의 열전도도 및 점도특성을 비교분석하였다. 나노유체는 에탄올에 산화 다중벽 탄소나노튜브(Oxidized Multi-walled Carbon Nanotubes, OMWCNTs)를 혼합하고, 초음파 분산하여 제조하였다. 에탄올-산화탄소나노유체의 열전도도와 점도는 저온($10^{\circ}C$), 상온($25^{\circ}C$), 고온($70^{\circ}C$)에서 측정하여 비교분석하였으며, 열전도도는 전기 전도성 유체의 비정상 열선법(Transient Hot-wire Method)을 이용하여 측정하였고, 점도는 회전형 디지털 점도계를 이용하였다. 실험 결과 0.1 vol%의 에탄올-산화탄소나노유체의 열전도도는 기본 유체 대비 33.72%($10^{\circ}C$), 33.14%($25^{\circ}C$), 32.26%($70^{\circ}C$)가 향상되었으며, 점도 또한 기본유체보다 크게 증가하지 않아 히트파이프 작동유체로서 우수한 효과를 나타낼 수 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 태양열 집열기 히트파이프의 효율 향상을 위한 기초자료로써 유용한 정보를 제공할 것이라 판단된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.11-19
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• 2014

본 논문에서는 노후화된 NT 서버를 중심으로 서버 통합 가상화를 구축하고 이에 따른 효과 분석을 통해 다음과 같은 결과를 제시하였다. 첫째, 다수의 물리적인 서버를 가상화 통합 서버에 탑재하여 전산 데이터 센터의 상면공간확보로 인한 항온항습기의 효율 증가를 얻을 수 있었다. 둘째, 노후화된 대형서버의 가상화 탑재로 전력 사용량 감소 및 신규 서버도입에 따른 추가 하드웨어 도입감소로 전산데이터센터 유지비용과 신규 자원 도입에 따른 비용 절감 효과를 도출할 수 있었다. 상면 절감 효과는 89%, 전력과 냉방 소비량은 기존 대비 79% 정도 절감 효과를 얻었다. 이러한 NT 서버 통합 가상화는 현재 뿐만 아니라 추후에도 전산센터의 유지보수 비용을 주는데 기여하고 Green-IT로의 변화를 기대 할 수 있다. 본 논문에서 적용한 가상화 서버 통합 구축 방법은 UNIX 계열 및 기타 다른 서버군을 통합 할 때도 동일하게 적용할 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.103-111
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• 2010

본 논문에서는 TDMA ad hoc MAC 프로토콜에서 적응형 저전력 전송 기법을 이용한 효율적인 타임 슬롯 할당 데이터 전송 기법을 제안한다. Ad hoc 네트워크의 자원은 간섭과 경쟁 기반의 제한된 무선 통신 채널의 재사용을 특징으로 가지고 있기 때문에 ad hoc 알고리즘 개발 시 노드 수의 증가에 따른 효율적인 타임 슬롯 할당 및 저전력 전송 기법 문제는 주요한 연구 과제이다. 제안된 알고리즘은 이웃 클러스터의 패킷 전송에서 발생하는 전력 간섭을 최소화함으로 얻어지는 패킷 충돌 회피의 장점을 이용하여, 클러스터에서 사용되는 총 전력 소비량을 최소화하고, 나아가, TDMA 슬롯의 패킷 처리량을 높이는 것을 목표로 한다. 제안된 적응형 저전력 전송 기법을 기존의 two-tier 전력 전송 기법과 비교 분석한 결과, BMA 프로토콜에 의한 메시지 전송에서 15.8%의 에너지 사용 저감 효과를 나타내었으며, 또한 4.66% 높은 타임 슬롯 사용 효율성을 나타내었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권12C호
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• pp.1617-1622
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• 2004

무선단말기용 오디오 복호화기는 무선이동환경의 특성상 낮은 전력소모가 요구된다. 단일 RISC 프로세서를 이용하며 비디오/오디오 신호를 처리하는 기존의 구현은, RISC 프로세서의 연산부담이 과도하여 실시간 밀터미디어 서비스를 지원하기에는 효율적이지 못하고 캐쉬 메모리가 충분하지 않은 경우 잦은 캐쉬-미스로 인하여 전력소비량이 증가하게 된다. 본 논문에서는 무선단말기를 위한 MPEG/Audio 복호화기를 설계하자 MAC 연산에 최적화된 DSP 블록이 내장된 RISC 프로세서를 이용하여 복호화 시스템을 구현하였다. 오디오 복호화 과정을 연산중심부분과 제어중심부분으로 분할하고, 각각 DSP 블록과 RISC 프로세서에 할당하여. 병렬적으로 처리할 수 있도록 알고리듬을 설계하였다. 제안된 시스템은 MP3와 AAC 복호화 과정을 각각 17MHz, 24MHz로 처리한다. 이것은 단일 RISC 프로세서의 구현에 비하여 각각 48%와 40% 감소한 것이다. 오디오 신호처리에 최척화된 DSP 블록이 내장된 RISC 프로세서를 이용하는 것은 자원의 효율적인 이용이 가능하고, 캐쉬 메모리가 크지 않은 휴대용 멀티미디어 시스템에 적합하다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37A권12호
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• pp.1085-1092
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• 2012

이동통신 시스템은 무선 자원과 배터리 전력을 효율적으로 관리하기 위해 사용자 상태 천이 방식을 정의하고 있다. 이러한 상태 천이 방식에서는 에너지 소비가 많은 상태가 기본적으로 짧은 접속 지연을 제공하므로 에너지와 지연 성능 사이에 트레이드오프 관계가 존재한다. 본 논문에서는 이동 응용 서비스의 트래픽 속성을 고려하여 UMTS 시스템의 사용자 상태 천이 방식을 분석한다. 상태 천이 방식의 마르코프 모델링을 통하여 에너지 소비량과 활성 지연을 수학적으로 도출하고 운용 파라미터에 따라 이들의 트레이드오프 관계를 파악한다. 분석 결과로 도출된 에너지-지연 트레이드오프 곡선은 주어진 상태 천이 방식이 달성 가능한 성능 한계를 보여주며 지연 요구사항을 보장하면서 에너지 소비를 최소화하는 최적 운용 전략을 제시한다.

• 스마트미디어저널
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• 제8권2호
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• pp.21-28
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• 2019

최근의 에너지 하베스팅 무선 센서 네트워크에 대한 연구는 제한된 에너지 자원 문제를 해결하여 네트워크 수명을 효율적으로 연장시킬 수 있는 기술 개발에 집중되고 있다. 에너지 하베스팅 기술은 무선신호에 포함된 에너지를 이용하여 배터리를 충전시킴으로써 네트워크 수명을 지속적으로 연장시킬 수 있는 장점을 지니고 있으나 에너지를 수확하는 시간 동안에는 데이터를 전송할 수 없기 때문에 에너지 수확양이 증가할수록 데이터 전송지연도 증가하는 문제점을 지니고 있다. 이에 따라 에너지 하베스팅 무선 센서 네트워크를 설계할 때에는 네트워크 수명 연장뿐만 아니라 전송지연 축소 문제를 모두 고려하여야 한다. 본 논문에서는 네트워크에 유입되는 트래픽 양과 수확되는 에너지양에 따라 데이터 전송에 필요한 에너지를 계산하고 패킷데이터의 전송 시간을 조절함으로써 종단간 네트워크 지연을 최소화하는 MAC 프로토콜을 제안한다. 이를 위해 에너지 수확 시간을 측정하여 네트워크의 수면 시간을 조절하는 에너지 관리 메커니즘을 설계한다. 또한, 시뮬레이션을 이용한 성능평가를 통하여 기존의 MAC 프로토콜보다 에너지 소비량과 종단간 지연 측면에서 성능이 향상됨을 보인다.

• 에너지공학
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• 제28권1호
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• pp.65-72
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• 2019

한국정부는 재생에너지를 이용한 발전량 비중을 2030년까지 총 발전량의 20%까지 높이겠다는 목표를 제시하였다. 풍부한 해양 신재생에너지 자원은 한국정부가 이 목표를 달성하는데 중요한 역할을 할 수 있을 것이다. 이 논문은 1.0 m/s의 낮은 유속에서도 높은 효율을 달성할 수 있는 유동유발진동 현상을 이용한 조류에너지 발전기술을 소개하고 한국 7개 해안의 평균유속을 바탕으로 높은 효율을 달성할 수 있는 유동유발진동 발전기의 최적 설계를 제안하고자 한다. 또한, 이를 바탕으로 각 해안에서 발전할 수 있는 이론적 잠재량을 산정하고자 한다. 유동유발 발전기술을 이용한 연간 이론적 최대발전량은 221.77 TWh로 예측되었고 이는 2013년 한국의 총 전력소비량의 42.3%에 해당한다. 본 연구결과는 유동유발진동을 이용한 발전기술을 이용한 조류발전기술이 한국 정부가 제시한 목표를 달성하는데 중요한 역할을 할 수 있음을 보여준다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1223-1230
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• 2021

최근 에너지 자원관리는 전 세계적인 주요 관심사이다. 에너지원 생산의 한계 조건 속에서, 효과적인 에너지 관리 활동은 에너지 수요 및 생산을 최소화하고 이는 환경이 미치는 영향을 최소화할 수 있다. 본 논문은 주거형 건물에서 에너지 소비자에게 전기 사용에 대한 실시간 정보를 제공할 수 있는 가정용 전기에너지 모니터링 시스템의 프로토타입 설계를 제안하고자 한다. 제안된 시스템은 자체 개발된 센싱 시스템, 데이터처리시스템, 원격 모니터링 서버 시스템으로 구성된다. 주거형 건물내에 설치 적용된 센싱 시스템은 전원 공급을 제어하는 릴레이, 부하 전기기기의 전류를 감지하는 CT센서, Kmote로 구성된 무선 스마트 플러그로 구성된다. 공동/단독 주거형 건물에서 3개월 동안의 가전제품별 에너지 소비량 데이터를 분석하여 제시하였으며, 실험결과는 에너지 소비 패턴과 현황을 추정할 수 있는 가능성을 확인하여 제시하고 있다.