히트 펌프란, 공기, 지중, 지하수 등에서 얼마 안되는 동력으로 효율 있게 열에너지를 끌어올려 장소나 어떤 대상물을 덥게 하거나 차게 하는 에너지절약 기술이다. 일본 등에서는 최근, 이 에너지절약 기술이 $CO_2$ 배출을 억제하는 지구온난화 대책으로서 주목을 받고 있으며, 유럽에서도 일본에 비해 규모는 크지 않으나 히트 펌프 시장이 급속히 확대되고 있다.
IEEE 802.11 표준에서 지원하는 전력절감모드(Power-Saving Mode)의 실제 전력 효율성과 통신 성능의 차이를 다양한 트랙픽 환경에서 실험한다. 그리고 전력절감모드로 운영 중인 스테이션이 다른 스테이션의 통신 성능에 미치는 영향도 조사한다. 일반적으로 전력절감모드는 전력 소비면에서는 효율적이지만 통신성능을 저하시킨다. 그러나 트래픽의 종류에 따라 통신 성능의 저하에는 차이가 발생하며 별도의 혼잡제어를 하지 않는 트래픽의 경우에는 전력절감모드의 운영이 성능면에서 의미가 있음을 확인하였다.
IEEE 802.11 무선랜에서는 전력 절약을 위하여 Power Saving Mode(PSM)를 채택하고 있다. 본 논문에서는 기존의 PSM과는 다르게 경쟁기반인 DCF(Distributed Coordination Function)와 무경쟁기반인 PCF(Point Coordination Function) 수행 후에 이동 단말이 정보 전송을 할 때 이동 호스트의 전력 절약을 위한 새로운 방식을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방식은 정보 전송의 권한을 가진 이동 호스트가 액세스 포인트(Access point)와의 거리를 추정하고 그 거리를 고려하면서 이동 호스트의 송신 출력을 능동적으로 제어한다. 모의실험을 통하여 우리는 제안한 방법이 거리와 상관없이 동일한 전송 전력을 사용하는 기존의 방법과 비교할 때 더 작은 전송 전력을 소모하면서도 비슷한 패킷 전송의 성공률을 가짐을 알 수 있다.
전력반도체는 전력을 시스템에 맞게 배분하는 제어와 변환기능을 가진 소자이며, 에너지를 절약하고 제품을 축소하기 위하여 전력공급 장치나 전력변환 장치에 사용된다. 최근에는 모바일 기기의 증가와 전기자동차의 개발과 맞물려 전력반도체 적용 영역이 확대되고 있다. 선진국들은 산 학 연 관 중심으로 에너지를 절감할 수 있는 친환경 절전형 전력소자 공정, 회로, 모듈 및 시스템 기술 개발에 집중하고 있다. 국내는 원천기술 부족과 해외 특허 등으로 인해 90% 이상을 수입에 의존하고, 기술수준은 선진국대비 50~70%에 불과할 정도로 매우 취약한 편이다.
최근 들어서는 지구환경보호와 에너지자원 고갈의 위기감 속에 에너지절약기기의 니즈가 급속하게 가속화되고 있다. 산업분야에서의 에너지절약기기로서는 고효율모터나 인버터가 사용되고 있는데 아직 이들 기기의 보급률은 낮은 실정이다. 점차 에너지절약기기에 대한 관심이 높아 가는 가운데, 한편 산업용전력 사용량의 약 70$\%$를 모터가 차지하고 있다고 알려지고 있으며 모터 유닛의 손실 삭감으로 큰 에너지절약 효과를 기대할 수 있기 때문에 3상모터의 고효율화 요구와 인버터구동에 의한 에너지절약니즈가 급속히 퍼지고 있다. 3상모터의 에너지절약 니즈에는 위험지구(폭발성 분위기) 안에서 사용되는 용도도 많아 이와 같은 위험장소에서 사용되는 방폭전기기기에서는 1993년의 국제규격(IEC 규격)에 정합(整合)된 신JIS 방폭규격의 발행으로 정전의 일본독자적인 방폭규격은 폐지되고 이 새로운 JIS 방폭규격에의 통합 움직임이 있었다. 미쓰비시전기는 이와 같은 동향에 대응하기 위하여 고성능$\cdot$에너지절약 모터 ''수퍼라인 에코시리즈''로서 고효율 시리즈, 인버터구동 전용토크 시리즈, 신JIS방폭규격대응 안전증(安全增) 방폭형 시리즈를 제품화하였다. 수퍼라인 에코시리즈는 동사 독자의 강판프레임을 사용하여 철저한 저손실 설계의 채택으로 업계 톱클래스의 고효율$\cdot$에너지절약을 실현하였다. 인버터구동에 최적한 특성, 내환경성의 강화와 베어링의 장수명화에 의한 장기(長期) 메인터넌스프리화 및 저소음$\cdot$저진동화를 실현한 고성능모터이다.
근거리 무선 개인 네트워크 시스템 즉, 블루투스의 피코넷을 위한 전력 및 차등 대역폭 할당을 고려한다. 대역폭 요구는 어플리케이션/서비스에 또는 시간에 따라서 변할 수도 있으므로, 제한된 자원을 서비스 요구를 만족하면서 다양한 서비스 클래스로 어떻게 할당할 것인가를 결정 하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 다양한 서비스 형태의 대역폭 요구를 만족하면서 전력 절약 모드 (즉, 스니프 모드)에 의해 전력 소비를 절약하는 간단하고 효율적인 대역폭 할당 메커니즘을 제안한다. 기존의 (가중치) 라운드 로빈 폴링 방법과 제안된 메커니즘을 비교하고, 전송율, 지연시간, 전력 소비 측면에서의 성능 향상을 보인다.
정부의 신성장 동력산업으로 스마트 그리드 분야가 대두되고 있다. 전기사용량 절약, 전력 예비율 확보와 전력망의 신뢰성 확보를 통해 에너지 자원의 효율적 이용이 필요한 시대이다. 산업현장의 차단기를 디지털화하고, 각각의 전력 정보를 자동으로 수집하여 모니터링 시스템으로 설계함으로써 효율적인 전력 관리 및 긴급상황에 대처할 수 있게 된다. 산업현장의 전력 에너지 모니터링 시스템 설계를 바탕으로 타 분야에서도 응용할 수 있도록 설계하였다.
네트워크 통신(network communication)을 위해서는 개별 정보가전기기의 전원인가 상태가 상시 유지되어야 하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해, 통신요청시에는 그 때마다 통신동작이 가능하도록 충분한 전력공급을 제공하는 절대조건을 만족시키는 반면, 통신대기시에는 최소한의 전력만이 공급됨으로서 해서 초절전을 실현할 수 있는 정보가전기기의 PLC통신모듈용 전원장치를 먼저 개발하였다. 그리고, 최근 절전이 강조되고 있은 시점에서, 제품자체의 절전기능이 포함되어 전기에너지를 절약할 수도 있지만, 사용자의 절전의지와 행위에 의해서도 전기에너지를 절약할 수 있다. 이러한 관점에서 볼때 본 연구개발에서는, 제품의 전원플러그를 콘센트에 꽂는 과정에서 콘센트와 전원플러그 사이에 전기에너지량을 계측할 수 있는 전자회로 및 계측값을 나타내는 표시장치 그리고 필요에 따라서 통신기능을 포함하는 전기콘센트 단위의 Electric Energy Metering Sensor(이하 EEMS) 모듈을 개발하였다.
LCTV에서 대부분의 전력 소비가 이루어지는 곳은 백라이트 유닛이다. 따라서 백 라이트의 소비 전력을 절감하는 기술은 사용자 각자의 에너지 절약 효과만이 아니라 국가적인 에너지 절약 차원에서도 중요하다. 기존의 연구들은 이러한 에너지 절감을 위하여 영상 특성을 분석하여 백 라이트를 조절하는데 그 방법이 픽셀기반의 처리이므로 처리량이 많아 시간이 오래 걸린다. 본 연구에서는 픽셀 기반 처리를 최소화 할 수 있도록 영상의 특성에 따라 밝기 값에 대한 변화를 추적하여 최소 블록 처리로 그 속도를 개선하는 방법을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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