• 제목/요약/키워드: Battery size

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능동형 RFID 시스템에서 태그의 Overhearing을 제거하기 위한 에너지 절약 프로토콜 (An Energy Saving Protocol to Eliminate Overhearing Problem in Active RFID System)

  • 이채석;김동현;김종덕
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38C권1호
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    • pp.1-11
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    • 2013
  • 자체 배터리를 기반으로 동작하는 능동형 RFID(Radio Frequency IDentification)시스템에서 태그의 에너지 절약은 매우 중요하다. 표준 프로토콜은 태그의 에너지를 절약하기 위해 태그의 Sleep모드를 이용하여 에너지를 절약한다. Sleep모드로 동작중인 태그들은 리더로부터 특수한 신호를 수신하면 깨어나게 되며, Sleep명령어를 수신하기 전까지 지속적으로 Rx모드를 유지하여 에너지를 낭비한다. Overhearing은 태그를 목적지로 하지 않은 프레임을 수신하여 불필요한 에너지를 소모하는 상태를 말한다. 우리의 분석에 따르면 Overhearing으로 인하여 태그가 소모하는 에너지는 필수적으로 소모하는 에너지보다 수십 배나 많이 발생했다. 우리는 이 문제를 제거하기 위해 효과적인 통신 구간을 미리 태그에게 알려주는 RANO(Reservation Aloha for No Overhearing) 프로토콜을 제안한다. 우리는 실제 구현을 통해, 태그의 수, 데이터의 크기를 바꿈으로써 제안된 프로토콜의 성능을 평가하였다. 실험 결과, 제안한 프로토콜이 표준 프로토콜보다 에너지를 약 22배 절약하였다.

리튬이온이차전지용 구형 Li4Ti5O12 음극 합성 및 Y와 Nb 도핑에 따른 전기화학적 특성 (Preparation of Spherical Li4Ti5O12 and the Effect of Y and Nb Doping on the Electrochemical Properties as Anode Material for Lithium Secondary Batteries)

  • 지미정;권용진;김은경;박태진;정성헌;최병현
    • 한국세라믹학회지
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    • 제49권6호
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    • pp.659-662
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    • 2012
  • Yttrium (Y) and niobium (Nb) doped spherical $Li_4Ti_5O_{12}$ were synthesized to improve the energy density and electrochemical properties of anode material. The synthesized crystal was $Li_4Ti_5O_{12}$, the particle size was less than $1{\mu}m$ and the morphology was spherical and well dispersed. The Y and Nb optimal doping amounts were 1 mol% and 0.5 mol%, respectively. The initial capacity of the dopant discharge and charge capacity were respectively 149mAh/g and 143 mAh/g and were significantly improved compared to the undoped condition at 129 mAh/g. Also, the capacity retention of 0.2 C/5 C was 74% for each was improved to 94% and 89%. It was consequently found that Y and Nb doping into the $Li_4Ti_5O_{12}$ matrix reduces the polarization and resistance of the solid electrolyte interface (SEI) layer during the electrochemical reaction.

염화(鹽化)알루미늄 수용액(水溶液)으로부터 Aluminum Citrate의 합성(合成) 연구(硏究) (A Study on the Synthesis of Aluminum Citrate from Aluminum Chloride Solutions)

  • 이화영
    • 자원리싸이클링
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    • 제18권6호
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    • pp.18-23
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    • 2009
  • 염화알루미늄 수용액으로부터 알루미늄 유기화합물인 구연산알루미늄 합성실험을 수행하였다. 수용액중 알루미늄 농도와 구연산 농도비율은 몰비 2.5가 되도록 첨가해 주었으며, 합성된 구연산알루미늄은 화학분석, X-선 회절분석, 입도분석 및 SEM 분석을 통하여 시료특성을 평가하였다. 알루미늄 수용액으로부터 구연산알루미늄을 합성하기 위해서는 에탄올/알루미늄 수용액 혼합비율을 4.0이상으로 유지하여야 하는 것으로 나타났다. 또한, 97% 이상의 회수율을 얻기 위해서는 혼합액의 pH를 7.0이상으로 조절하여야 하는 것으로 나타났다. 합성반응을 통해 얻은 구연산알루미늄의 화학분석결과 $NH_4$ 17.0%, Al 4.01% 및 C 25.7%이었으며, 이의 화학식은 $(NH_4)_5Al(C_6H_4O_7)_2{\cdot}2H_2O$임을 확인할 수 있었다.

능동전력제어에 의한 하이브리드 동력시스템의 출력특성 연구 (A study on the Power Characteristics of Hybrid Power System by Active Power Management)

  • 이보화;박부민
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권9호
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    • pp.833-841
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    • 2016
  • 본 연구에서 대상으로 삼은 순항 200 W급 전기동력무인기는 태양전지, 연료전지, 배터리를 동시에 주 전력원으로 사용한다. 각 전력원별 출력은 능동전력제어 방식에 의해 연료전지의 최대 출력을 제한한 상태에서 배터리의 적정용량을 유지하도록 각 전력원별 전력제어를 수행하게 된다. 능동전력제어 방식에 의한 각 전력원별 출력변동은 지상통합시험을 통해 확인하였다. 또한 연료전지의 최대출력제한이 전체 시스템의 출력변동에 미치는 영향을 실험적으로 확인하였으며, 연료전지의 최대출력값은 연료전지 시스템용 6직렬 소형 배터리의 과방전을 방지하기 위해서는 150W가 적절함을 확인하였다.

센서 네트워크에서 블룸 필터를 이용한 하이브리드 인-네트워크 조인 기법 (A Hybrid In-network Join Strategy using Bloom Filter in Sensor Network)

  • 송임영;김경창
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제37권3호
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    • pp.165-170
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    • 2010
  • 본 논문에서는 센서 네트워크에서 효율적인 조인 처리를 수행하여 통신비용을 최소화할 수 있는 인-네트워크 조인 기법인 SBJ(Semi & Bloom Join)를 제안하였다. SBJ는 하이브리드 기법으로 배터리 소모를 줄이기 위하여 송, 수신하는 데이터의 크기를 줄이는 방법으로 블룸 필터(Bloom Filter)를 이용하여 데이터의 내용을 필터링하도록 하였다. 기존 데이터 대신 작은 크기의 필터링 된 값을 전송함으로써 배터리 소모를 줄이게 된다. SBJ는 조인 처리의 이른 단계에서 조인 결과에 해당되지 않는 데이터를 제거하여 불필요한 통신비용을 감소하여 통신비용을 최소화하기 위한 네트워크 내에서 효율적인 조인 질의 수행 방법이다. 시뮬레이션을 통하여 기존의 조인 기법들과 비교한 결과 SBJ 기법은 블룸 필터를 이용하여 데이터를 필터링 함으로서 센서 노드 배터리 소모량을 크게 줄였으며, 통신 반경에 대한 통신비용도 훨씬 효과적이었다.

Aluminum Hydroxide의 유무기산(有無機酸)에 의한 용해특성(溶解特性) 연구(硏究) (A Study on the Dissolution of Aluminum Hydroxide with Mineral and Organic Acid)

  • 이화영
    • 자원리싸이클링
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    • 제18권2호
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    • pp.56-61
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    • 2009
  • 알루미늄 화합물을 합성하기 위한 전단계 연구로써, 국산 99.7% 순도의 수산화알루미늄을 대상으로 무기산 및 유기산을 이용한 용해실험을 수행하였다. 본 실험에서 사용한 수산화알루미늄의 평균입도는 각각 $14.4{\mu}m$, $22.9{\mu}m$$62.3{\mu}m$이었으며, 반응온도, 산농도, 반응시간에 따른 수산화알루미늄 용해율을 조사하였다. 실험결과 염산에 의한 용해시 염산농도가 증가할수록 용해율은 증가하였으며, $70^{\circ}C$에서 4시간 용해시 염산농도 5 mole/l의 경우 70% 이상의 용해율을 보였다. 또한, 황산을 사용하여 수산화알루미늄을 용해하고자 하는 경우 적정 황산농도는 6 mole/l 부근으로 유지하는 것이 바람직하였다. 옥살산을 사용하는 경우 반응온도는 $90^{\circ}C$가 적절하며, 옥살산농도 1.0 mole/l, 고체농도 20 g/l의 조건에서 16시간 용해하였을 때 거의 100%에 근접하는 용해율을 얻을 수 있었다.

염화(鹽化)알루미늄 수용액(水溶液)으로부터 Aluminum Tartrate의 합성(合成) 연구(硏究) (A Study on the Synthesis of Aluminum Tartrate from Aluminum Chloride Solutions)

  • 이화영
    • 자원리싸이클링
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    • 제20권2호
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    • pp.54-59
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    • 2011
  • 염화알루미늄 수용액을 원료로 하여 알루미늄 유기화합물인 aluminum tartrate 합성실험을 수행하였다. 합성시 ethanol/Al solution 혼합비율 및 pH가 합성율에 미치는 영향을 조사하였으며, 합성된 aluminum tartrate는 화학분석, X-선 회절분석, 입도분석 및 SEM 분석을 통하여 시료특성을 평가하였다. 실험결과, ethanol/Al solution 혼합비율 3.0에서 pH 3.0 이상인 경우 aluminum tartrate 합성율은 97% 이상으로 나타났다. 합성반응을 통해 얻은 aluminum tartrate의 각 화학분석결과 $NH_4$ 9.10%, Al 4.83% 및 C 25.8%이었으며, 이의 화학식은 $(NH_4)_3Al(C_4H_4O_6)_3$임을 확인할 수 있었다.

Ultra low-power active wireless sensor for structural health monitoring

  • Zhou, Dao;Ha, Dong Sam;Inman, Daniel J.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제6권5_6호
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    • pp.675-687
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    • 2010
  • Structural Health Monitoring (SHM) is the science and technology of monitoring and assessing the condition of aerospace, civil and mechanical infrastructures using a sensing system integrated into the structure. Impedance-based SHM measures impedance of a structure using a PZT (Lead Zirconate Titanate) patch. This paper presents a low-power wireless autonomous and active SHM node called Autonomous SHM Sensor 2 (ASN-2), which is based on the impedance method. In this study, we incorporated three methods to save power. First, entire data processing is performed on-board, which minimizes radio transmission time. Considering that the radio of a wireless sensor node consumes the highest power among all modules, reduction of the transmission time saves substantial power. Second, a rectangular pulse train is used to excite a PZT patch instead of a sinusoidal wave. This eliminates a digital-to-analog converter and reduces the memory space. Third, ASN-2 senses the phase of the response signal instead of the magnitude. Sensing the phase of the signal eliminates an analog-to-digital converter and Fast Fourier Transform operation, which not only saves power, but also enables us to use a low-end low-power processor. Our SHM sensor node ASN-2 is implemented using a TI MSP430 microcontroller evaluation board. A cluster of ASN-2 nodes forms a wireless network. Each node wakes up at a predetermined interval, such as once in four hours, performs an SHM operation, reports the result to the central node wirelessly, and returns to sleep. The power consumption of our ASN-2 is 0.15 mW during the inactive mode and 18 mW during the active mode. Each SHM operation takes about 13 seconds to consume 236 mJ. When our ASN-2 operates once in every four hours, it is estimated to run for about 2.5 years with two AAA-size batteries ignoring the internal battery leakage.

지역산업 육성을 위한 분산형 전원 트렉 레코드 실증 운영 센터 적합성 분석 (The Compatibility Analysis on the Track Record Operation Center for the Regional Industry Upbringing)

  • 김일송
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.269-277
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    • 2019
  • 본 논문에서는 지역 산업 육성을 위한 분산형 전원 Track Record 실증 운영 센터 건립을 위한 당위성 분석 결과에 대해 서술한다. 태양광, 풍력, 에너지 저장 장치등과 같은 신재생에너지원의 광범위한 보급에 따라 이를 설치하여 사용하는 분산형 전원 시스템의 효율, 신뢰성등과 같은 장기간의 데이터에 대한 축적과 획득에 대한 수요와 요구조건이 점점 증가하고 있다. 이러한 내용을 뒷받침하기 위해 산업 수요에 대한 분석과 지역 산업에 미치는 영향에 대해 서술하고, 필요성과 센터 설립의 요구 조건 그리고 운영 목표 등에 대해서 분석하였다. 분석 결과를 바탕으로 1 MW 급의 트랙 레코드 실증 운영 센터 구성과 핵심 시험 설비 구축에 대한 제언을 첨부하였다. 센터에 필요한 핵심 설비에 대한 구성을 분석하였고, 이에 필요한 전력 설비 및 실험 설비를 조사 분석하였다. 시험 결과 인증을 위한 데이터 저장 센터와 시스템 구성을 서술하였다. 본 연구의 결과인 당위성 분석 결과와 설비 구축 제언은 지역산업 육성을 위한 기본 자료로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

가정용 리튬배터리 ESS를 고려한 태양광 발전 하이브리드 PCS 특성에 관한 연구 (A Study on Characteristic of Hybrid PCS for Solar Power Generation Considering on a Residential Lithium Battery ESS.)

  • 황락훈;나승권;최병상
    • 한국항행학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.35-45
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    • 2022
  • 본 논문에서는 PV 시스템에서 태양광 발전 시스템의 완전한 동작을 위해 DC-DC 벅-부스트 컨버터와 MPPT (Maximum Power Point Tracking)제어 시스템에 대한 완전한 동작 시스템에 대해 모델링하고 시뮬레이션을 수행하여 양호한 동작을 확인하고자 한다. 이를 위해 이중층 커패시터(EDLC:Electric double-layer capacitors )를 사용한 순간전압강하 보상장치가 개발되어 적용되고 있다. 따라서 태양광 발전의 ESS(Energy Storage System)를 고려한 PCS(Power Conditioning System)를 제안하여 부하평준화를 통한 전력의 안정적인 공급을 확인한다. 본 논문에서는 순간전압강하 보상장치(DVR :Dynamic Voltage Restorer)에 사용되는 전기 이중층 커패시터에 비해 동일 사이즈 대비 에너지 밀도가 높은 하이브리드 커패시터(hybrid capacitor)를 적용하는 연구를 하였고, 단상 3[kW] 계통 연계형 태양광 전력변환기를 제안하였다.