• ETRI Journal
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• 제41권5호
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• pp.648-657
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• 2019

A cluster topology was proposed with the assumption of zero noise to improve the performance of wireless body area networks (WBANs). However, in WBANs, the transmission power should be reduced as low as possible to avoid the effect of electromagnetic waves on the human body and to extend the lifetime of a battery. Therefore, in this work, we consider a bit error rate for a cluster-based WBAN and analyze the performance of the system while the transmission of sensors and cluster headers (CHs) is controlled. Moreover, a hierarchical topology is proposed for the cluster-based WBAN to further improve the throughput of the system; this proposed system is called as the hierarchical cluster WBAN. The hierarchical cluster WBAN is combined with a transmission control scheme, that is, complete control, spatial reuse superframe, to increase the throughput. The proposed system is analyzed and evaluated based on several factors of the system model, such as signal-to-noise ratio, number of clusters, and number of sensors. The calculation result indicates that the proposed hierarchical cluster WBAN outperforms the cluster-based WBAN in all analyzed scenarios.

• 전자공학회논문지
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• 제50권6호
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• pp.105-113
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• 2013

본 논문에서는 0.5V 이하의 낮은 전압을 출력하는 초소형 PV(photovoltaic) 셀을 이용한 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어 기능을 갖는 마이크로 빛에너지 하베스팅 시스템을 제안한다. MPPT 제어는 PV 셀의 개방전압과 MPP(Maximum Power Point) 전압간의 비례관계를 이용하여, 파일럿(pilot) PV 셀로 하여금 주(main) PV 셀의 MPP를 실시간 추적할 수 있도록 설계하였다. 제안된 회로는 0.18um CMOS 공정으로 설계되었으며, 칩 면적은 부하단 전하펌프와 패드를 포함하여 $900um{\times}1370um$이다. 제작된 칩을 측정한 결과 설계된 회로가 빛 세기의 변화에 따른 MPP 전압 변화를 실시간 트래킹하는 것을 확인하였다. 또한 MPPT 제어기능을 적용했을 때 부하가 큰 경우에도 MPP 근처의 전압을 부하에 공급함으로써 MPPT 제어기능을 적용하지 않았을 때에 비해 더 많은 전력을 부하로 공급하는 것을 확인하였다. 기존의 마이크로 빛에너지 하베스팅 회로에 비해 제안된 회로는 제어회로 구동을 위해 미리 충전된 배터리가 필요하지 않기 때문에 배터리를 사용하지 않는 초소형 자가발전 시스템에 적합하다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제6권2호
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• pp.11-18
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• 2020

사물인터넷 (IoT, Internet of Things)의 최종단 장치들은 배터리로 운영되는 제품군이므로 초저전력(Ultra-low power: ULP)에 대한 세심한 고려가 필요하다. 마이크로 컨트롤러 (Micro Controller Unit: MCU) 업계는 에너지 절약을 위해 매우 효과 적인 기능을 개발해 왔으며, 제조사 별로 서로 다른 에너지 소비를 줄일 수 있는 여러 가지 동작 모드를 적용하고 있기 때문에, 개발자들은 MCU 선택에 어려움을 겪을 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 다양한 벤더 및 기능 세트의 MCU를 비교할 수 있는 표준화 된 벤치마크 방법인 ULPMark 벤치마크에 대해서 소개하고, 이 평가에서 우수한 평가를 받은 2개의 플랫폼이 초저전력 동작을 위해 제공하고 있는 하드웨어 기능에 대해서 분석하였다. 또한, 드라이버 API와 세부 레지스터 제어를 통해 개발자들이 이 기능 들을 활용할 수 있는 방법에 대해 조사하고 분석 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권11호
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• pp.1596-1602
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• 2021

사물인터넷 시스템에서 배터리로 동작하는 사물인터넷 장치는 저전력 소모가 필수이다. 일반적으로 사물인터넷 장치들은 주기적으로 수면 상태에 진입하여 전력 소모를 줄인다. 하지만 비동기 사용자 요구 환경에서는 응답시간을 줄이기 위해 듀티 사이클을 줄여야 하므로 전력 소모 절감 효과가 줄어든다. 본 논문에서는 실내 전등 제어와 같은 비동기 제어가 필요한 환경에서도 장치의 전력 소모 절감 효과를 높일 수 있는 새로운 기법을 제안한다. 제안하는 반복 깨우기(repetitive wake-up) 기법은 스마트폰에서 깨우기 신호를 반복적으로 전송하고 사물인터넷 장치는 듀티 사이클을 최소화함으로써 전력 소모를 줄일 수 있다. 스마트폰 앱과 사물인터넷 장치를 구현하고 실험을 통해 제안하는 반복 깨우기 기법이 기존의 동기적 수면/활동 기법보다 최대 5배 이상 전력 소모를 줄일 수 있음을 보였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.81-89
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• 2002

전지전력저장시스템은 부하 평준화, 순동 예비력 확보, 주파수·전압 조정, 신뢰도 향상 및 송변전 설비의 투자지연효과 등의 많은 장점을 가진다. 전지전력저장시스템의 보급을 확산하기 위해서는 수용가 입장에서 본 경제성 평가가 중요하다. 본 논문에서는 기존의 모델을 보완, 개선한 전지전력저장시스템의 경제성 평가 모델을 제안하였다. 제안된 경제성 평가 모델을 한국전력의 부하 조사로부터 얻어진 전형적 수용가인 경공업, 상업, 가정용 수용가에 적용하여 순현재가치, 수익률 등의 경제 척도를 통해 각 수용가의 경제성 타당성을 분석하였다. 이의 결과를 보면 전지전력저장시스템은 특정 수용가 형태(가정 수용가)에 유리하다는 것을 알 수 있었으며, 정부 및 에너지 에이전트는 이의 보급 확산을 위해 세금 혜택, 금융 지원 등의 프로그램을 실행하여야 할 것이다. 본 논문의 결과는 수용가의 투자 의사결정 및 정부 에너지 관련 부서의 정책에 도움이 될 것이다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.459-460
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• 2016

본 논문은 분산전원과 베터리에너지저장장치로 구성된 독립형 DC 마이크로그리드에서 배터리 에너지저장장치의 SoC변동에 따른 새로운 출력 전압 제어 방식을 제안하고 동작과 성능을 분석한 내용에 대하여 기술하고 있다. 제안하는 제어 방식은 SoC를 검출하여 일정한 게인 값을 곱하고 그 결과를 기저전압에 더해 DC Grid전압을 산출하는 방식이다. 제안하는 시스템의 동작타당성을 체계적으로 비교 분석하기 위해 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 이용하여 검증하였다. 이를 기반으로 하드웨어 시뮬레이터를 제작하고 실험을 실시하여 실제 독립형 DC 마이크로그리드에 적용 가능성을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.307-308
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• 2011

본 논문에서는 2차전지의 필수적인 충 방전 데이터의 수집 및 분석을 쉽게 할 수 있는 배터리 충 방전 데이터 수집 장치를 개발하였다. 개발된 장치는 데이터 샘플링 시간 설정(0.1~10초)과 충 방전 사이클 중 대기시간 설정이 가능하도록 설계하였다. 또한 충 방전 사이클 횟수를 배터리의 활성화와 전압 평균화를 위하여 최대 10회까지의 수행할 수 있도록 개발하였다. 개발된 장치의 성능을 검증하기 위해 LabVIEW로 측정된 데이터와 비교 분석하여 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.311-312
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• 2011

본 논문에서는 납축전지의 충전 초기 전압변화를 이용한 축전지의 상태와 충전상태를 비교 평가하는 방법을 연구하였다. 12V/1.2Ah의 납축전지를 대상으로 NI사의 DAQ 장치로 충방전 실험 장치를 구축하고 LabVIEW로 프로그램을 작성하여 축전지의 전압과 전류를 측정하였다. 축전지가 노화된 경우 충전 초기 전압이 급격히 상승하였고, 충전 전류는 정상적인 축전지에 비해 상대적으로 적게 나타났다. 실험 결과를 바탕으로 축전지의 충전상태를 평가하였다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제52권6호
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• pp.291-297
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• 2003

This paper presents a current-source-inverter based on a buck-boost configuration and its application for residential photovoltaic system. The proposed circuit has five switches. Among them, only one switch acts as chopping, and the other determine the polarity of output; therefore, it can reduce the switching loss. Because the input inductor current is operated on the discontinuous conduction mode, high power factor can be achieved without additional input current controller. So the overall system shows a simple structure. The operational modes are analysed in depth, and then it was verified through the experimental results using a 150 [W] prototype equipped with digital signal processor TMS320F241.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.21-23
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• 2007

In this paper a high efficiency bi-directional DC-DC converter for hybrid vehicles is proposed. The proposed converter a three-phase half-bridge interleaved ZVS converter, is designed to have high efficiency in the main operation range. The component ratings are calculated, the actual devices are selected, and the efficiency analysis has been performed to determine optimal ZVS range. The input and output current ripples are significantly reduced due to the interleaved operation. The dual loop control for the interleaved three-phase converter is also presented. To confirm the proposed convert ter, The simulation and experimental results are presented.