• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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• v.49 no.7
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• pp.56-64
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• 2012

A smart grid is the next generation power grid which combines the existing power grid with information technology, so an energy efficient power grid can be provided. In this paper, in order to build an efficient smart grid an AMI system, which gears with the existing home network and provides an user friendly management function, is proposed. The proposed AMI system, which is based on an extended home network, consists of various functional units; smart meters, communication modules, home gateway, security modules, meter data management modules (MDMM), electric power application modules and so on. The proposed home network system, which can reduce electric power consumption and transmit data more effectively, is designed by using IEEE 802.15.4. The extended home gateway can exchange energy consumption information with the outside management system via web services. The proposed AMI system is designed to enable two-way communication between the home gateway and MDMM via the Internet. The AES(Advanced Encryption Standard) algorithm, which is a symmetric block cipher algorithm, is used to ensure secure information exchange. Even though the results in this study could be limited to our experimental environment, the result of the simulation test shows that the proposed system reduces electric power consumption by 4~42% on average compared to the case of using no control.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.15 no.1
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• pp.71-78
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• 2020

In the case of power generation using renewable energy, power production may not be smooth due to the influence of the weather. The energy storage system (ESS) is used to increase the efficiency of solar and wind power generation. ESS has been continuously fired due to a lack of battery protection systems, operation management, and control system, or careless installation, leading to very big casualties and economic losses. ESS stability and battery protection system operation management technology is indispensable. In this paper, we present a battery level calculation algorithm and a failure prediction algorithm for ESS optimization and stable operation. The proposed algorithm calculates the correct battery level by accumulating the current amount in real-time when the battery is charged and discharged, and calculates the battery failure by using the voltage imbalance between battery cells. The proposed algorithms can predict the exact battery level and failure required to operate the ESS optimally. Therefore, accurate status information on ESS battery can be measured and reliably monitored to prevent large accidents.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2010.04a
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• pp.243-246
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• 2010

최근 정보량의 급격한 증가로 데이터센터는 점차 대형화되고 있으며, 통합적으로 관리/운영되기 위해서는 전산실내 적절한 온도와 습도의 유지가 필수적이므로, 전산실내 에너지의 사용 효율을 극대화하기 위한 연구가 꾸준히 이루어지고 있다. 이 연구에서는 국내 공공부문의 대형 전산실을 모델로 선정하여 전산실 내 서버의 위치, 용량 그리고 냉각시스템 등을 고려하여 전산실내 열/유동특성을 수치적으로 규명함으로써, 에너지 효율 극대화를 추구하고 전력을 절감하여 저탄소 녹색성장과 그린IT 환경을 구축 하고자 한다. 이를 위하여 실제 측정한 환경 데이터를 바탕으로 전산유체역학(CFD)을 이용하여 3차원 비압축성, 정상상태의 열/유동특성을 예측한다. 또한 기존 및 개선된 전산실에 대한 비교결과를 바탕으로 새로운 열/유동조건을 도출하며, 이를 통하여 전산실 운영에 필요한 에너지 효율향상 방안을 제안하고자 한다. 연구 결과, 전산실 천장의 냉기유입부분과 열기배출부분으로 나뉘어 냉복도와 온복도를 형성하며, 내부 서버와 기타 각종 장비들의 발열 등으로 부분적인 열섬(Thermal island)현상이 나타났다. 이러한 열섬현상을 줄이고, 전산실내 환경을 최적화하기 위하여 찬공기 유입부분의 속도, 배출구의 유량, 그리고 냉/온 복도의 역할 변경 등 여러 가지 가능한 매개변수에 대한 연구가 필수적이다. 또한, 서버에서 발생한 고온의 공기를 배출하는 것이 전산실 내 적절한 온도구현에 효과적이며, 열섬현상을 방지하기 위해서는 이 부분에 차가운 공기의 유입이 필요하다는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.14 no.3
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• pp.2-11
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• 1996

용접 능률과 품질에 영향을 미치는 여러가지 요인들 중에서 용접기의 성능은 가장 중요한 요소의 하나이다. 이러한 점에서 숙련도에 주로 의존하던 종래의 용접성 에 대한 관념이 바뀌어야 하며, 품질 표준화 작업의 일환으로 용접기 제어 성능의 향상도 절실하다고 하겠다. 용접품질의 제어성능에 직접 영향을 주는 요소가 무엇인지 를 생각해 볼때, 그것은 바로 용접부에 공급되는 에너지의 제어, 용접 물리현상의 이해와 관찰을 기초로 적절한 함수의 설정과 함께 이들의 관리가 필요함을 알게된다. system화된 용접기는 이들 용접의 물리적 현상과 그 해석 결과를 어떤 방식으로든 이용하고 제어하여야 할 것이므로, 용접기 전력제어의 중요성과 함께 제어 소자의 성능은 물론 제어 algorithm의 최적화가 필수 요소임을 실감하게 된다. 따라서, 여기 에서는 제조 공정에서 가장 중요한 용접 공정의 하나인 아크 용접(GMAW, GTAW) system 의 개요와 특성 및 향후 기술개발의 과제에 대하여 기술하고자 한다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.16 no.6
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• pp.21-30
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• 2011

In the global IT market, a lot of issues for responding to various environmental regulations emerged. In case of the data centers, it is consuming huge amounts of energy to maintain. So there have been various technical attempts as Consolidation, Virtualization, Optimization to efficiently manage energy and data storage to fix the problems. In this paper, we propose a new RAID(Redundant Array of Independent Disks) mechanism which is differing the intensity of power consumption and works to provide data protection and disaster recovery(backup, mirroring etc.) to stratify multiple volumes. G-RAID minimize the power consumption and the lower of I/O performance by selecting the volume depending on the frequency of data access while classifying the power consumption between volumes in storage system. Also, it is possible that a filesystem and block map information of G-RAID is processed by basic unit which is group located in a row for the blocks to work efficiently and can minimize the performance degradation of block mapping load by the access frequency in each groups. As a result, we obtained to elevate a little bit of response time caused by block relocation work, but showed the decrease of power consumption by 38%.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.16 no.10
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• pp.969-976
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• 2004

Building energy saving is one of the most important issues in these days. Energy saving control strategies should be developed properly to achieve the saving. One of such area we could apply is the HVAC (Heating, Ventilation and Air-Conditioning) system. Through the optimal control algorithm for building energy management system (EMS), you can not only save the cost of building energy, but also protect HVAC system components against the unexpected condition. In order to verify the effectiveness of building energy saving, field test was accomplished for several months at 'A' building. And to get the measured data, remote control was used. If the remote control is used in BAS (Building Automation System), control and monitoring can be done for all of the building systems, such as HVAC, power, lighting, security and fire-alarm etc. anywhere any time. Using the remote control, Control and monitoring is possible for the testing system without going there. As the results of field test, we could reduce $5{\sim}10\%$ of the building energy cost.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.287-287
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• 2009

연료전지는 전기에너지와 열에너지를 동시에 사용 할 수 있기 때문에 에너지 효율이 높고 유해 배기물이 거의 없으므로 친환경적이다. 따라서 환경문제가 대두되고 있는 오늘날, 고효율 친환경의 연료 전지는 차세대 에너지원으로 각광받고 있다. 보일러와 계통선에서 열과 전기를 공급받는 기존방식에 비해 연료전지 코제너레이션 시스템의 경우 20%이상 에너지 절감율을 향상시킬 수 있다. 기존 10kW이하의 소용량 발전설비의 경우 대형 발전소와 같은 수준인 30%이상의 전기 효율을 기대할 수 없으나 고분자 전해질 연료전지를 적용할 경우 1kW급에서도 35%의 전기 효율을 기대할 수 있으며 열회수까지 고려할 경우 80%에 가까운 열효율을 달성할 수 있다.(4)연료전지 시스템은 연료전지 스택 이외에, 연료변환장치, 급기설비, 열 및 물관리 설비, 전력변환장치 그리고 제어 장치 등으로 구성된다. 연료전지 시스템 성능은 연료전지 스택의 성능에 가장 의존적인데 연료전지 스택의 성능은 같은 스택이라도 운전 및 제어 방법에 따라서 다양하게 변할 수 있다. 실제로 연료전지 스택 자체의 전기 변환 효율은 최대 40% 까지로 매우 높으나, 다양한 운전 조건에 따라 효율이 30~40% 수준에서 변화는 것이 현실이다. 때문에 시스템을 설계할 때에는 종합화된 시스템 측면에서의 운전까지 고려한 설계와 성능 해석이 필요하다. 그간 연료전지를 활용한 가정용 열병합 발전분야에서는 시스템 설계를 위한 시뮬레이션 기반 성능 해석에 관한 연구가 활발히 진행되어왔다. 하지만 연료전지 스택의 경우 간이화된 성능 모델식을 사용하여 이로 인한 성능 예측모델의 오차가 크게 발생하여 전체 시스템 최적화의 저해요인으로 작용하여왔다. 따라서 본 연구에서는 가정용 연료전지 열병합 발전 시스템을 자체적으로 설계 개발하였으며 이 중 연료전지 스택의 성능모델을 실험기반으로 구축하였다. 먼저 가정용 연료전지 열병합 발전 시스템의 설계는 크게 네 단계로 구분되며 이는 1) 시스템 개념 설계, 2) 연료전지 스택 설계, 3) 주변장치 설계, 4) 제어시스템 설계로 이뤄진다. 연료전지 스택의 성능 모델은 고분자연료전지의 성능에 가장 민감하게 영향을 미치는 온도 및 습도의 변화에 따른 다양한 스택 성능을 예측 가능하도록 개발하였으며 이는 간단한 이론 모델의 구조에 실험 데이터를 기반으로 모델 파라미터를 도출하는 기법으로 이뤄졌다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.46 no.8
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• pp.22-30
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• 2009

Due to high levels of integration and complexity, the Network-on-Chip (NoC) approach has emerged as a new design paradigm to overcome on-chip communication issues and data bandwidth limits in conventional SoC(System-on-Chip) design. In particular, exponentially growing of energy consumption caused by high frequency, synchronization and distributing a single global clock signal throughout the chip have become major design bottlenecks. To deal with these issues, a globally asynchronous, locally synchronous (GALS) design combined with low power techniques is considered. Such a design style fits nicely with the concept of voltage-frequency-islands (VFI) which has been recently introduced for achieving fine-grain system-level power management. In this paper, we propose an efficient design methodology that minimizes energy consumption by VFI partitioning on an NoC architecture as well as assigning supply and threshold voltage levels to each VFI. The proposed algorithm which find VFI and appropriate core (or processing element) supply voltage consists of traffic-aware core graph partitioning, communication contention delay-aware tile mapping, power variation-aware core dynamic voltage scaling (DVS), power efficient VFI merging and voltage update on the VFIs Simulation results show that average 10.3% improvement in energy consumption compared to other existing works.

• KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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• v.4 no.6
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• pp.185-196
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• 2015

Energy aware server clusters aim to reduce power consumption at maximum while keeping QoS(Quality of Service) compared to energy non-aware server clusters. They adjust the power mode of each server in a fixed or variable time interval to let only the minimum number of servers needed to handle current user requests ON. Previous studies on energy aware server cluster put efforts to reduce power consumption further or to keep QoS, but they do not consider energy efficiency well. In this paper, we propose an energy efficient cluster management based on autonomous learning for energy aware server clusters. Using parameters optimized through autonomous learning, our method adjusts server power mode to achieve maximum performance with respect to power consumption. Our method repeats the following procedure for adjusting the power modes of servers. Firstly, according to the current load and traffic pattern, it classifies current workload pattern type in a predetermined way. Secondly, it searches learning table to check whether learning has been performed for the classified workload pattern type in the past. If yes, it uses the already-stored parameters. Otherwise, it performs learning for the classified workload pattern type to find the best parameters in terms of energy efficiency and stores the optimized parameters. Thirdly, it adjusts server power mode with the parameters. We implemented the proposed method and performed experiments with a cluster of 16 servers using three different kinds of load patterns. Experimental results show that the proposed method is better than the existing methods in terms of energy efficiency: the numbers of good response per unit power consumed in the proposed method are 99.8%, 107.5% and 141.8% of those in the existing static method, 102.0%, 107.0% and 106.8% of those in the existing prediction method for banking load pattern, real load pattern, and virtual load pattern, respectively.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.32 no.5
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• pp.525-535
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• 1999

An optimal unit commitment model for efficient management of water and energy resources in a basin using combined mixed integer programming is developed. The combined mixed integer programming model is able to solve the inconsistency problem that may occur from mixed integer programming models. The technique which enables the use of conditional constraints and either-or constraints in the linear programming is also suggested. As a result of applying the combined mixed integer programming model to Lower Colorado River Basin in United States. the basin efficiency is decreased by 1.53% from the results of the mixed integer programming, while it is increased by 0.67% from the results of the historical operation. It is found that the decreased allowable error between power supplies and demands in the combined mixed integer programming causes the decreased basin efficiency.