• 제목/요약/키워드: Energy Consumption Efficiency

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Power Consumption Analysis of Prominent Time Synchronization Protocols for Wireless Sensor Networks

  • Bae, Shi-Kyu
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제10권2호
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    • pp.300-313
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    • 2014
  • Various Time Synchronization protocols for a Wireless Sensor Network (WSN) have been developed since time synchronization is important in many time-critical WSN applications. Aside from synchronization accuracy, energy constraint should also be considered seriously for time synchronization protocols in WSNs, which typically have limited power environments. This paper performs analysis of prominent WSN time synchronization protocols in terms of power consumption and test by simulation. In the analysis and simulation tests, each protocol shows different performance in terms of power consumption. This result is helpful in choosing or developing an appropriate time synchronization protocol that meets the requirements of synchronization accuracy and power consumption (or network lifetime) for a specific WSN application.

임베디드 리눅스 환경에서 메모리 사용량에 근거한 에너지 효율적 디바이스 주파수 변경 기법 (Memory Usage Based Device Frequency Adjustment for an Embedded Linux System)

  • 장재현;박문주
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제22권10호
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    • pp.513-520
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    • 2016
  • IoT 기기가 대중들에게 보급화 됨에 따라서 임베디드 시스템의 성능뿐만 아니라 소모하는 에너지에 관한 문제가 중요하게 대두되고 있다. 이는 특히 휴대용 임베디드 기기에서 더 중요한데, 휴대용 임베디드 기기들은 각 디바이스들이 가지고 있는 배터리를 통하여 전원을 얻기 때문에 얼마나 효율적으로 잘 사용하는지가 곧 시스템의 사용시간으로 귀결되기 때문이다. 본 논문에서는 임베디드 리눅스 시스템에서의 에너지 소모량을 줄이기 위하여 디바이스의 frequency를 조절해주는 주파수 변경 프레임 워크를 통하여 최고의 에너지 효율을 갖는 메모리 frequency를 찾고, 메모리 총 사용량을 통한 새로운 디바이스 주파수 변경 기법을 제안한다. 실험을 통해 본 논문에서 제안하는 정책은 이전의 정책과 비교하여 최악의 경우에도 나쁜 에너지 효율을 보이지 않으며 최대 18%의 에너지 감소율을 보였다.

선행 연구된 태양광열 복합 시스템의 문헌 검토를 통한 성능 및 효율분석 (The Performance and Efficiency Analysis of PVT system : A Review)

  • 어승희;김대현
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2011년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.250-255
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    • 2011
  • A Photovoltaic/Thermal(PVT) solar system consists of PV module and thermal absorber plate which convert the absorbed solar radiation into electricity and heat. Meaningful researches and development (R&D) on the PVT technologies have been performed since the 1970s. This paper presents a review of the previous works covering the various types of PVT and their performance analysis in terms of electrical and thermal efficiency. This review compares electrical and thermal efficiency of the different types of PVT collectors and analyzes the parameters affecting PVT performance. Based on the literature review, box charmel type PVT with unglazed, or flat plate PVT with glazed have the highest efficiency among them. From the literature review, R&D should be carried out aiming at improving their overall electrical and thermal efficiency and cutting down the cost, making them more competitive in the energy consumption market.

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Removal of nitrate by electrodialysis: effect of operation parameters

  • Park, Ki Young;Cha, Ho Young;Chantrasakdakul, Phrompol;Lee, Kwanyong;Kweon, Ji Hyang;Bae, Sungjun
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제8권2호
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    • pp.201-210
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    • 2017
  • We investigated the effect of applied voltage and electrolyte concentration on the nitrate removal and its energy/current efficiency during the electrodialysis. The current increased as the applied voltage increased up to 30 V showing the limiting current density around 20 V. The nitrate removal efficiency (31 to 71% in 240 min) and energy consumption (11 to $77W{\cdot}h/L$) gradually increased as the applied voltage increased from 10 to 30 V. The highest current efficiency was obtained at 20 V. The increase in electrolyte concentration from 100 to 500 mM led to the dramatic increase of nitrate removal efficiency with much faster removal kinetics (100 % in 10 min).

센서 네트워크기반 협동 릴레이의 에너지 효율성 분석 (Performance Analysis of Energy-Efficiency of Non-Coherent Cooperative Relays for Wireless Sensor Networks)

  • 권은미;김정호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제49권5호
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    • pp.66-71
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    • 2012
  • 이동성이 있는 센서 노드나 매우 제한된 에너지 량을 사용할 수 있는 배터리 용량을 가진 센서 노드는 채널의 변화나 미세한 이동이 있더라도 정확한 네트워크 구성을 할 수 있어 한다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 내에서 다수의 협동 릴레이 노드가 존재할 때 선택기준에 따라 SNR(Signal to Noise Ratio)과 릴레이 노드의 신호 증폭률 그리고 단말과 단말 간 직접적으로 통신하는 경우 경로의 이득의 변화에 따른 무선 센서네트워크의 단위 비트를 전송하는데 소모되는 에너지 효율에 대하여 분석하고 이에 따른 영향을 정량적으로 평가하였다. 전송용량의 이득과 에너지 소모에 있어서 이득이 있는 협동 릴레이 노드를 선택하여 직접 경로와 릴레이 경로의 복수의 경로를 사용함으로써 위상 비동기 협동 릴레이를 적용하는 센서네트워크 환경하에서 직접적으로 통신하는 경우대비 적은 에너지를 사용하여 무선 센서 네트워크 내에서 효율적으로 통신이 이루어 질 수 있음을 분석을 통해 확인하였다.

무선 센서 네트워크를 위한 에너지 효율적인 비동기 방식의 센서 MAC 프로토콜 설계 (An Energy-Efficient Asynchronous Sensor MAC Protocol Design for Wireless Sensor Networks)

  • 박인혜;이형근;강석중
    • 전기전자학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.86-94
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    • 2012
  • 초기의 동기식 프로토콜의 대표적인 S-MAC 과 T-MAC은 듀티사이클 기법을 사용으로 주기적인 활성과 비활성을 반복함으로써 기존의 무선 MAC 프로토콜에 비하여 에너지 소모를 줄였음을 보였다. 하지만 동기식 프로토콜은 동기화를 위한 별도의 제어패킷이 사용됨으로써 에너지 효율성이 떨어지고 설계 면으로서도 복잡하다는 단점을 갖는다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 비동기 프로토콜인 B-MAC과 X-MAC은 CSMA매체 접근 방식과 프리엠블을 통한 전송을 하는 LPL(Low Power Listeing)기법을 사용하여 별도의 제어패킷의 사용 없이 독립적인 듀티사이클 스케줄을 가지고도 통신이 가능하도록 설계됐다. 본 논문에서는 이러한 비동기 프로토콜인 X-MAC을 기반으로 보다 높은 에너지 효율성을 갖는 무선 센서 네트워크를 위한 에너지 효율적인 비동기 방식의 센서 MAC 프로토콜을 설계한다. 이를 위하여서 송신노드와 수신노드에 프리엠블 넘버링 기법과 가상동기화기법을 설계 및 적용하였으며 대표적인 센서 노드인 TelosB센서모트를 이용하여 기존의 X-MAC 프로토콜과 에너지 효율성을 비교 및 검증한다.

압축착화 디젤엔진에서 펜탄올/경유 혼합유의 연소 및 배기 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Combustion and Emission Characteristics of a CI Diesel Engine Fueled with Pentanol/Diesel Blends)

  • 권재성;김범수;양정현
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.97-104
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    • 2024
  • In this study, combustion experiments were conducted to assess engine performance and exhaust gas characteristics using four blends of 1-pentanol and diesel as fuel in a naturally aspirated 4-stroke diesel engine. The blending ratios of 1-pentanol were 5, 10, 15, and 20% by volume. The experiments were carried out under four different engine torque conditions (6, 8, 10, and 12 Nm) while maintaining a constant engine speed of 2,000 rpm for all fuel types. The results showed that the use of 1-pentanol/diesel blended fuel generally led to a decrease in brake thermal efficiency, attributed to the low calorific value of the blend and the cooling effect due to the latent heat of vaporization. Additionally, both brake specific energy consumption and brake specific fuel consumption increased. However, the use of the blended fuel resulted in a general decrease in NOx concentration, a decrease in CO concentration except some conditions, and a reduction in smoke opacity across all conditions.

공조설비 운전방법 및 시설개선을 통한 에너지절약 효과분석 (An Analysis of the Energy Saving Effect Through the Retrofit and the Optimal Operation for HVAC Systems)

  • 김용기;이태원
    • 설비공학논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.343-350
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    • 2012
  • The major goal of building energy management is to minimize the energy consumption while maintaining the comfortable environment condition. Nowadays building energy management to save HVAC energy and so on is the most critical issue for existing building service branch with high efficiency equipments and their optimal operation. The effects on the building energy savings of the building equipment retrofit and the improvement of its operation method, especially in the field of HVAC system, were analyzed in this study for domestic small and/or medium sized buildings. Over 8.8% of energy saving was achieved compared withe total energy consumption in commercial building. These results could be used for reasonable maintenance and efficient management of the various building service equipments and related systems.

무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 트래픽 제어 메커니즘 (The energy efficient traffic control mechanism in Wireless Sensor Network)

  • 장용재;박경욱;이성근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.2257-2264
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    • 2011
  • 무선 센서 네트워크에서 센서 노드들은 제한된 자원을 가지며, 에너지의 대부분을 통신에 소비한다. 대부분의 트래픽이 싱크 노드를 향해 전달되는 형태를 지니므로, 순간적인 네트워크 혼잡 발생 가능성이 높다. 네트워크 혼잡은 패킷의 폐기를 초래하고, 폐기된 패킷의 재전송으로 인하여 에너지가 낭비된다. 특히 싱크 노드로부터 멀리 위치한 센서 노드에서 생성된 패킷의 손실은 추가적인 에너지 소비를 나타낸다. 본 논문에서는 패킷의 우선순위와 혼잡 레벨 뿐만 아니라 홉 카운트를 고려하여 패킷 전송여부를 결정하는 트래픽 제어 메커니즘을 제안한다. 시뮬레이션 방법에 의한 성능 분석을 통해 제안된 메커니즘이 에너지 효율성을 개선한 하였다.

개별난방과 지역난방방식의 에너지절감 및 환경개선효과 분석 (Assessment for the effect of heating systems on the energy consumption and environment)

  • 임용훈;김혁주
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2007년도 동계학술발표대회 논문집
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    • pp.466-473
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    • 2007
  • The comparison for the performance of heating systems, district heating and separate heating and power, is carried out in terms of energy consumption and environment on the basis of real operating data. The efficiency of boiler and the heat loss within the housing are assumed with reasonable manner due to the lack of reliable data regarding those quantities. The assessment for the established criteria of previous studies is performed and the new criteria for the analysis is proposed. It is shown that the district heating system is superior to the separate heating and power system from the point of view of reduction of energy use and environment improvement. The sensitivity study for those quantities with uncertainty such as the boiler efficiency and heat loss within the housing is carried out also and the reasons for the analysis results are discussed in detail.

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