• 제목/요약/키워드: Energy Consumption Efficiency

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지열 열펌프 및 태양광 발전 적용이 비주거용 건물의 에너지효율등급과 ZEB 인증 등급에 미치는 영향 (The Effect of a Geothermal Heat Pump and Photovoltaics Application on the Building Energy Efficiency and ZEB Certification Rating for a Non-Residential Building)

  • 문건호;박창용
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.1-13
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    • 2023
  • Many government in the world have conducted building energy performance certification program to reduce building energy consumption. In this study, a reference building and its HVAC system was modeled, and the energy load and consumption were estimated by the ECO2 program. The software is a simple building energy simulation program based on monthly calculated method. The building energy efficiency rating the the reference building was 1+ under baseline condition. The simulation results showed that the insulation performance slightly affected building energy load and consumption, but light density had a significant effect on them. The application of geothermal heat pumps gave improvement of building energy efficiency rating but it could not make it possible to get zero energy building(ZEB) certification. The ZEB 5 certification could be achieved by using photovoltaics, however getting better grade was difficult. The simulation results showed that the ZEB 4 certification, one grade higher than ZEB 5, could be attained by using more than one renewable energy source such as geothermal and solar energy in this study.

공공하수처리시설에서 에너지 사용현황 및 절감방안 연구 (A Study on Energy Usage Monitoring and Saving Method in the Sewage Treatment Plant)

  • 김종락;이가희;유광태;김동윤;이호식
    • 한국물환경학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.535-545
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    • 2020
  • This study aims to conserve and monitor energy use in public sewage treatment plants by utilizing data from the SCADA system and by controlling the aeration rate required for maintaining effluent water quality. Power consumption in the sewage treatment process was predicted using the equipment's uptime, efficiency, and inherent power consumption. The predicted energy consumption was calibrated by measured data. Additionally, energy efficiency indicators were proposed based on statistical data for energy use, capacity, and effluent quality. In one case study, a sewage treatment plant operated via the SBR process used ~30% of energy consumed in maintaining the bioreactors and treated water tanks (included decanting pump and cleaning systems). Energy consumption analysis with the K-ECO Tool-kit was conducted for unit processing. The results showed that about 58.7% of total energy consumed was used in the preliminary and biological treatment rotating equipment such as the blower and pump. In addition, the energy consumption rate was higher to the order of 19.2% in the phosphorus removal process, 16.0% during sludge treatment, and 6.1% during disinfection and discharge. In terms of equipment energy usage, feeding and decanting pumps accounted for 40% of total energy consumed following 27% for blowers. By controlling the aeration rate based on the proposed feedback control system, the DO concentration was reduced by 56% compared pre-controls and the aeration amount decreased by 28%. The overall power consumption of the plant was reduced by 6% via aeration control.

A Locality-Aware Write Filter Cache for Energy Reduction of STTRAM-Based L1 Data Cache

  • Kong, Joonho
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제16권1호
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    • pp.80-90
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    • 2016
  • Thanks to superior leakage energy efficiency compared to SRAM cells, STTRAM cells are considered as a promising alternative for a memory element in on-chip caches. However, the main disadvantage of STTRAM cells is high write energy and latency. In this paper, we propose a low-cost write filter (WF) cache which resides between the load/store queue and STTRAM-based L1 data cache. To maximize efficiency of the WF cache, the line allocation and access policies are optimized for reducing energy consumption of STTRAM-based L1 data cache. By efficiently filtering the write operations in the STTRAM-based L1 data cache, our proposed WF cache reduces energy consumption of the STTRAM-based L1 data cache by up to 43.0% compared to the case without the WF cache. In addition, thanks to the fast hit latency of the WF cache, it slightly improves performance by 0.2%.

WBAN 환경에서 에너지 효율을 고려한 트래픽 적응형 전송 알고리즘 (Traffic Adaptive Transmission Algorithm for Energy Efficiency in WBAN)

  • 김진혁;홍창기;최상방
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38B권5호
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    • pp.315-327
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    • 2013
  • Wireless Body Area Network (WBAN)은 인체 주변 3~5m 이내의 영역에서 의료 및 비의료 장치들로 구성된 네트워크이다. 다양한 서비스를 제공해야 하는 WBAN은 저전력, 다양한 전송률, 데이터 우선순위 등의 요구사항들을 만족시켜야 한다. 특히, 생체 정보 모니터링을 위한 노드들은 배터리 교체가 어렵고 따라서 한정된 배터리로 동작해야 하기 때문에 에너지 효율과 전송 효율이 중요하다. 본 논문에서는 에너지 효율적인 전송을 위하여 노드의 전송해야 하는 데이터양에 따른 전송주기 조절 알고리즘을 제안한다. 또한 데이터 우선순위에 따른 전송보장을 위하여 에너지검출 구간을 추가하여 우선순위를 보장할 수 있는 구조를 제안하며, 서로 다른 전송주기를 갖는 같은 우선순위 기반 데이터 전송에서 충돌을 줄이기 위하여 전송에 실패한 노드의 우선순위를 높여줌으로써 충돌을 줄일 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘의 성능 비교를 위하여 IEEE 802.15.6 표준 Slotted Aloha 전송 방식과 비교한 결과 충돌 회피율의 상승으로 최대 채널 효율이 높아지고, 에너지 소모량이 적어지는 것을 확인하였다.

사무소건축 리모델링에서의 전과정 평가에 관한 연구 - 전기 부분을 중심으로 - (A study of LCA(Life Cycle Assessment) to a office building remodeling - Focused on Electrical Equipment -)

  • 이선동;유호천
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.85-92
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    • 2004
  • Environmental issues become one of today's central concerns due to draining natural resources and environmental pollution. Architecture is given a great deal of weight on the evoking environmental pollution. In this point of view, polluting factors in architectural planning and construction were predicted in advance and alternative plans were studied, In investigation of alternative plans, both environmental pollution and economical efficiency of various alternatives were considered. A office building was analyzed for energy consumption and construction environmental load by appling LCA. Applying LCA to a office building includes a total amount of materials and energy consumption, environmental impacts and economical efficiency evaluation. In present study, LCA applied to electrical part of a office building and economical efficiency evaluation was considered.

소규모 민간건축에 있어서 에너지소비효율등급제를 고려한 창호공사 현황분석 (An Analysis of the Current State of Window Constructions in Small-scale Private Architecture in Consideration of the Energy Consumption Efficiency Rating System)

  • 강석표;진은미
    • 한국건축시공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.43-51
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    • 2015
  • 현재 우리나라의 중소창호업계는 글레이징과 창프레임 제조가 별도의 산업체로 분리되어 있다. 그러나, 창호에너지소비효율 등급제와 건물의 에너지절약설계기준에 따르면, 창호의 열관류율 기준은 글레이징과 창프레임을 일체화시킨 창세트에 의해 정의된다. 대부분의 창호제조 중소업체는 글레이징과 프레임부분을 통합하는 생산체계를 갖추지 못하고 있으며, 대부분의 공사현장에서 창호는 별도로 납품된 유리와 프레임을 설치하는 방식으로 시공된다. 이러한 현실과 제도를 연결할 수 있는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 우선 창호에너지소비효율등급제의 현장상황을 조사 분석하였다. 그 결과, 창호에너지소비효율 등급제에 대한 이해도는 전반적으로 높았으나, 만족도는 낮았으며, 공사현장에서는 공장제조된 일체화된 시스템의 창호가 아니라 현장조립에 의한 창호를 사용하는 것이 일반적으로, 현재의 등급제가 현장에서 잘 적용된다고 확신하지 못하는 상황이었다. 따라서, '창호에너지소비효율등급제'는 산업현장의 현실성을 돌이켜보고, 이론적으로 치우칠 것이 아니라, 현실적인 대안을 제시해야 한다.

농촌주택표준설계도 에너지효율등급평가 및 설계변수에 따른 에너지소요량 변화에 관한 연구 (A Study on Energy Requirement Variation According to Energy Efficiency Rating Evaluation and Design Variable of Standard Design of Rural Houses)

  • 박미란;류연수;최정만;서혜원
    • 한국농촌건축학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.9-16
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    • 2017
  • The study analyzed the heat losses and the building energy efficiency grade by the energy simulation using the ENERGY# and ECO2 programs for the three types of Standard design of rural houses. It was calculated the energy efficiency rating by the ECO2 program for the rural housing standard design, and the energy demand and the energy consumption by each factor were compared and analyzed. And it analyzed energy consumption by element of each house by ENERGY # program. As a result, first in the evaluation of the energy efficiency grade of buildings by the ECO2 program, the rating for primary energy requirement for the housing newly built by the standard design of rural house is expected to range from 2 to 4 with 189.3 to $238.7kWh/m^2.a$. Second, the energy loss of each part of standard design of rural housing occurs in the order of ventilation 39%, window 33%, outer wall 14%, roof 9%, bottom 5%, and energy loss through ventilation and window occurs more than 70%. Third, the most beneficial effects on the energy efficiency grade is obtained the lowest grade of all three types by 2 when the lowering of the window and door heat transmission rate and the lowering of the light density, and the heat exchange ventilation device is not installed. Fourth, in the standard design of rural housing, the energy demand is occupied by heating > hot water > lighting order, and the order of the weight is changed in order of heating > lighting > ventilation > hot water. Fifth, building energy efficiency assessment system needs to establish policy for fixing rural housing energy as a practical device to ensure energy performance and quality.

Network Coding for Energy-Efficient Distributed Storage System in Wireless Sensor Networks

  • Wang, Lei;Yang, Yuwang;Zhao, Wei;Lu, Wei
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제7권9호
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    • pp.2134-2153
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    • 2013
  • A network-coding-based scheme is proposed to improve the energy efficiency of distributed storage systems in WSNs (Wireless Sensor Networks). We mainly focus on two problems: firstly, consideration is given to effective distributed storage technology; secondly, we address how to effectively repair the data in failed storage nodes. For the first problem, we propose a method to obtain a sparse generator matrix to construct network codes, and this sparse generator matrix is proven to be the sparsest. Benefiting from this matrix, the energy consumption required to implement distributed storage is reduced. For the second problem, we designed a network-coding-based iterative repair method, which adequately utilizes the idea of re-encoding at intermediate nodes from network coding theory. Benefiting from the re-encoding, the energy consumption required by data repair is significantly reduced. Moreover, we provide an explicit lower bound of field size required by this scheme, which implies that it can work over a small field and the required computation overhead is very low. The simulation result verifies that the proposed scheme not only reduces the total energy consumption required to implement distributed storage system in WSNs, but also balances energy consumption of the networks.

건축물 단열 진단을 통한 에너지 효율 개선에 관한 연구 (A Study on Energy Efficiency Improvement through Building Insulation Diagnosis)

  • 조광문
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.9-14
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    • 2021
  • 본 논문에서는 주택이나 건물의 단열 진단을 통하여 에너지 손실 요인을 발견하고 이에 따른 에너지 효율 개선에 대한 방향을 제시하고 있다. 건축물의 에너지 효율 요소는 단열 진단, 열교 진단, 창호 진단, 기밀 진단, 설비 진단 등으로 구성된다. 에너지 복지 사각지대 주민 및 시설 중 전라남도 나주시에 위치한 한 경로당 건물을 대상으로 하여 에너지 효율 진단을 실시하고 단열 시공을 한 후의 에너지 효율 진단을 실시하였다. 에너지 측정과 진단 및 분석은 IoT 기반 통합 유무선 에너지 진단 플랫폼인 에너지 파인더를 이용하였다. 비교 결과 전체적으로 16.38%의 에너지 절감률을 달성하였다. 연간 단위 면적당 난방 에너지 소요량은 시공 전 333.51kWh에서 시공 후 277.35kWh로 감소되었고, 연간 단위 면적당 냉방 에너지 소요량은 시공 전 5.51kWh에서 시공 후 5.22kWh로 감소되었다. 연간 단위 면적당 1차 에너지 소요량은 시공 전 464.52kWh 였으나 시공 후 403.69kWh로 감소되었으며, 연간 에너지 사용 비용은 시공 전 3,063,307.14원이었으나 시공 후 2,641,072.49원으로 절감되었다. 단열 이외의 에너지 효율에 영향을 미치는 기준들에 대한 추가적인 개선 작업이 필요하다고 판단된다.

연료물성에 따른 경유 차량의 성능 및 에너지소비효율 연구 (A Study on The Performance and Fuel Economy of Diesel Vehicles According to Change in Fuel Properties)

  • 노경하;이민호;김기호;이정민
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.667-675
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    • 2018
  • 점차 강화되는 배출가스 규제와 적은 연료로 많은 거리를 주행할 수 있는 고효율 자동차에 대한 요구로 에너지소비효율에 대한 관심이 점차 늘어나고 있다. 국내의 에너지소비효율은 도심주행모드와 고속도로 모드를 주행하여 복합연비로 산정하고 5-Cycle 보정식을 이용하여 최종 에너지소비효율을 표시하고 있다. 에너지소비효율의 경우 카본발란스법에 의하여 산출되는데 이때 배출가스에 의해 계산이 됨에 따라 연소에 사용되는 연료는 자동차 성능과 에너지소비효율에 매우 중요한 역할을 하게 된다. 자동차 연료의 경우 국내에서는 석유 및 석유대체연료 사업법 품질기준에 따라 국내에 유통되고 있는데 정유사의 정제 방법이나 원유에 따라 품질 기준 내에서 물성 차이를 보일 수 있다. 일정 품질기준을 정하고 있음에 따라 연료별 큰 차이는 나지 않을 것으로 보이나 자동차의 성능에는 영향을 미칠 수 있어 그에 따른 연구가 필요한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 시중에서 유통되고 있는 연료 중 여름철에 판매되는 경유를 정유사 직영점을 통해 구매하였으며, 각 시료별 물성을 분석하고 그에 따른 에너지소비효율을 측정하였다. 에너지소 비효율의 경우 현행 경유 자동차의 에너지소비효율 산정식과 휘발유 에너지소비효율에서 사용되는 산출식을 이용하여 물성 적용에 따른 변화를 살펴보았다. 그 결과 시료별 밀도는 최대 약 0.9%의 차이를 보였으며, 순발열량은 1.6%의 차이를 보였으며, 현행 에너지소비효율 산출 결과에서는 도심모드에서 약 1%, 고속모드에서 1.4% 차이를 보였다. 휘발유 산출식을 이용한 산출에서는 현행 에너지소비효율 산출때 보다 약 6%정도 낮은 수치를 보였으며, 각 시료별 에너지소비효율은 최대 도심과 고속에서 최대 약 1.4%의 차이를 보였다.