• 제목/요약/키워드: Energy Efficiency Function

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농수산물 관리를 위한 냉난방 동시형 멀티 에어컨 시스템 (Simultaneous Heating and Cooling Multi-Air Conditioning System for Agricultural Products Management)

  • 신진섭;홍지영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.65-70
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    • 2020
  • 본 논문에서는 고효율의 냉난방시스템을 구축하기 위해 냉방기와 난방기를 한 대로 동시에 할 수 있는 냉난방 동시형 멀티 에어컨 시스템을 개발하고 하이브리드형 식물공장에 적용하여 복합형 농장의 자동화가 가능하도록 하였다. 이를 위하여 난방시에 응축기 기능을 하는 열교환기가 냉방시에는 증발기 기능을 하도록 함으로써 냉난방을 동시에 구현하도록 하였다. 실험을 위하여 냉난방 동시형 멀티 에어컨시스템을 제작하고 농장의 식물공장에 적용시켜 식물의 재배 및 보관, 건조 등을 할 수 있도록 하였다. 그 결과 하나의 시스템으로 냉난방을 동시에 해결하는 에너지 절약 시스템으로 농산물의 온도환경을 조절할 수 있었으며 에어컨과 보일러를 동시에 설치하지 않아도 되는 공조시스템을 구현하여 효율적인 농작물 관리가 가능하였다.

An Efficient Game Theory-Based Power Control Algorithm for D2D Communication in 5G Networks

  • Saif, Abdu;Noordin, Kamarul Ariffin bin;Dimyati, Kaharudin;Shah, Nor Shahida Mohd;Al-Gumaei, Yousef Ali;Abdullah, Qazwan;Alezabi, Kamal Ali
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권7호
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    • pp.2631-2649
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    • 2021
  • Device-to-Device (D2D) communication is one of the enabling technologies for 5G networks that support proximity-based service (ProSe) for wireless network communications. This paper proposes a power control algorithm based on the Nash equilibrium and game theory to eliminate the interference between the cellular user device and D2D links. This leadsto reliable connectivity with minimal power consumption in wireless communication. The power control in D2D is modeled as a non-cooperative game. Each device is allowed to independently select and transmit its power to maximize (or minimize) user utility. The aim is to guide user devices to converge with the Nash equilibrium by establishing connectivity with network resources. The proposed algorithm with pricing factors is used for power consumption and reduces overall interference of D2Ds communication. The proposed algorithm is evaluated in terms of the energy efficiency of the average power consumption, the number of D2D communication, and the number of iterations. Besides, the algorithm has a relatively fast convergence with the Nash Equilibrium rate. It guarantees that the user devices can achieve their required Quality of Service (QoS) by adjusting the residual cost coefficient and residual energy factor. Simulation results show that the power control shows a significant reduction in power consumption that has been achieved by approximately 20% compared with algorithms in [11].

Assessment of the effect of biofilm on the ship hydrodynamic performance by performance prediction method

  • Farkas, Andrea;Degiuli, Nastia;Martic, Ivana
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제13권1호
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    • pp.102-114
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    • 2021
  • Biofouling represents an important problem in the shipping industry since it causes the increase in surface roughness. The most of ships in the current world fleet do not have good coating condition which represents an important problem due to strict rules regarding ship energy efficiency. Therefore, the importance of the control and management of the hull and propeller fouling is highlighted by the International Maritime Organization and the maintenance schedule optimization became valuable energy saving measure. For adequate implementation of this measure, the accurate prediction of the effects of biofouling on the hydrodynamic characteristics is required. Although computational fluid dynamics approach, based on the modified wall function approach, has imposed itself as one of the most promising tools for this prediction, it requires significant computational time. However, during the maintenance schedule optimization, it is important to rapidly predict the effect of biofouling on the ship hydrodynamic performance. In this paper, the effect of biofilm on the ship hydrodynamic performance is studied using the proposed performance prediction method for three merchant ships. The applicability of this method in the assessment of the effect of biofilm on the ship hydrodynamic performance is demonstrated by comparison of the obtained results using the proposed performance prediction method and computational fluid dynamics approach. The comparison has shown that the highest relative deviation is lower than 4.2% for all propulsion characteristics, lower than 1.5% for propeller rotation rate and lower than 5.2% for delivered power. Thus, a practical tool for the estimation of the effect of biofouling with lower fouling severity on the ship hydrodynamic performance is developed.

풍력터빈 상태진단에 적용된 다양한 신경망 모델의 유효성 비교 (Comparison of the effectiveness of various neural network models applied to wind turbine condition diagnosis)

  • 응고만투안;김창현;딘민차우;박민원
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제28권5호
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    • pp.77-87
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    • 2023
  • 재생 에너지 생성에서 중요한 역할을 하는 풍력 터빈은 작동 상태를 정확하게 평가하는 것이 에너지 생산을 극대화하고 가동 중지 시간을 최소화하는 데 매우 중요하다. 이 연구는 풍력 터빈 상태 진단을 위한 다양한 신경망 모델의 비교 분석을 수행하고 센서 측정 및 과거 터빈 데이터가 포함된 데이터 세트를 사용하여 효율성을 평가하였다. 분석을 위해 2MW 이중 여자 유도 발전기 기반 풍력 터빈 시스템(모델 HQ2000)에서 수집된 감시 제어 및 데이터 수집 데이터를 활용했다. 활성화함수, 은닉층 등을 고려하여 인공신경망, 장단기기억, 순환신경망 등 다양한 신경망 모델을 구축하였다. 대칭 평균 절대 백분율 오류는 모델의 성능을 평가하는 데 사용되었다. 평가를 바탕으로 풍력 터빈 상태 진단을 위한 신경망 모델의 상대적 효율성에 관한 결론이 도출되었다. 본 연구결과는 풍력발전기의 상태진단을 위한 모델선정의 길잡이가 되며, 고도의 신경망 기반 기법을 통한 신뢰성 및 효율성 향상에 기여하고, 향후 관련연구의 방향을 제시하는데 기여한다.

Effects of Replacing Dry-rolled Corn with Increasing Levels of Corn Dried Distillers Grains with Solubles on Characteristics of Digestion, Microbial Protein Synthesis and Digestible Energy of Diet in Hair Lambs Fed High-concentrate Diets

  • Castro-Perez, B.I.;Garzon-Proano, J.S.;Lopez-Soto, M.A.;Barreras, A.;Gonzalez, V.M.;Plascencia, Alejandro;Estrada-Angulo, A.;Davila-Ramos, H.;Rios-Rincon, F.G.;Zinn, R.A.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제26권8호
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    • pp.1152-1159
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    • 2013
  • Four male lambs (Katahdin; average live weight $25.9{\pm}2.9$ kg) with "T" type cannulas in the rumen and proximal duodenum were used in a $4{\times}4$ Latin square experiment to evaluate the influence of supplemental dry distillers grain with solubles (DDGS) levels (0, 10, 20 and 30%, dry matter basis) in substitution for dry-rolled (DR) corn on characteristics of digestive function and digestible energy (DE) of diet. Treatments did not influence ruminal pH. Substitution of DR corn with DDGS increased ruminal neutral detergent fiber (NDF) digestion (quadratic effect, p<0.01), but decreased ruminal organic matter (OM) digestion (linear effect, p<0.01). Replacing corn with DDGS increased (linear, $p{\leq}0.02$) duodenal flow of lipids, NDF and feed N. But there were no treatment effects on flow to the small intestine of microbial nitrogen (MN) or microbial N efficiency. The estimated UIP value of DDGS was 44%. Postruminal digestion of OM, starch, lipids and nitrogen (N) were not affected by treatments. Total tract digestion of N increased (linear, p = 0.04) as the DDGS level increased, but DDGS substitution tended to decrease total tract digestion of OM (p = 0.06) and digestion of gross energy (p = 0.08). However, it did not affect the dietary digestible energy (DE, MJ/kg), reflecting the greater gross energy content of DDGS versus DR corn in the replacements. The comparative DE value of DDGS may be considered similar to the DE value of the DR corn it replaced up to 30% in the finishing diets fed to lambs.

Green OBS 망에서 LPI를 이용하는 코어 및 에지 라우터 구조의 에너지 절감 성능 분석 (Performance Evaluation of Energy Saving in Core Router and Edge Router Architectures with LPI for Green OBS Networks)

  • 양원혁;정진효;김영천
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권2B호
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    • pp.130-137
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    • 2012
  • 본 논문은 백본 망에서 발생하는 에너지를 절감하기 위하여 LPI(Low Power Idle)를 이용하는 OBS 코어 및 에지 라우터 구조를 제안하고 이를 평가한다. 제안한 LPI를 이용하는 코어 라우터는 코어 라우터 라인 카드와 BCP 스위치, 버스트 스위치, 스위치 제어기 및 LPI 기능을 위한 Sleep/Wake 제어기로 구성된다. 망 부하가 낮을 때 네트워크 제어 패킷을 수신한 Sleep/Wake 제어기는 코어 라우터 라인 카드의 수면/활성 상태를 제어함으로써 에너지를 절감 할 수 있다. 에지 라우터는 액세스 라인 카드 스위치, SCU 그리고 OBS 에지 라우터 라인 카드로 구성된다. 에지 라우터에서 LPI 기능은 네트워크 수준 제어를 통하여 에지 라우터 라인 카드 개별적으로 수행되며 버스트를 생성하는 동안 에지 라우터 라인 카드의 PHY/Transceiver를 수면 상태로 천이시킴으로서 에너지 절감을 할 수 있다. 제안된 코어 및 에지 라우터 구조의 에너지 절감 성능 평가를 위하여 본 논문에서는 제안된 라우터 구조의 전력 소모율을 비교/분석하였으며, OPNET을 이용한 시뮬레이션을 수행하여 코어 라우터와 에지 라우터 라인 카드의 PHY/Transceiver의 수면시간 관점에서 코어 및 에지 라우터의 에너지 절감 성능을 평가하였다.

IOT 기반 건축물 유지관리 플랫폼 구축(S-LCC) 방안 : 기능구성과 계측 데이터 활용을 위한 개념 모델을 중심으로 (A Plan for Establishing IOT-based Building Maintenance Platform (S-LCC): Focusing a Concept Model on the Function Configuration and Practical Use of Measurement Data)

  • 박태근
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.611-618
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    • 2020
  • 건축물의 LCC 분석 결과의 신뢰성은 정확한 분석 절차와 불확실성이 제거된 데이터에 의해서 결정된다. 그러나 지금까지는 이 데이터를 자동으로 계측하고 DB화 할 수 있는 시스템들이 실용화되지 못하였다. 이에 본 연구에서는 4차 산업혁명의 핵심도구인 IOT를 활용하여 설비시스템의 전기에너지 소모량 데이터를 자동으로 수집하여 분석하고, 분석된 결과들을 활용하여 설비시스템의 효율적 운전이 가능한 S-LCC 플랫폼의 개념모델을 제안하였다. 제안된 개념 모델은 기존의 유지관리 시스템(BLCS)에 IOT를 융합하여 모델링되었으며, 이것은 시설물관리모듈, LCC분석모듈, 에너지사용량 관리모듈, 상태효율분석모듈, 유지보수기준재설정모듈 등 5개의 세부 모듈로 구성되어야 업무프로세스가 효율화될 수 있다. 이 시스템에서 도출하는 LCC분석결과를 활용하여 설비시스템의 노후화 상태를 실시간으로 파악할 수 있으며, 또한 기존설비의 보수율과 교체주기, 수명 등에 관한 기준들을 재설정하고, 신규설비의 유지관리기준을 새롭게 설정하는 기초자료로 활용될 수 있다. S-LCC 플랫폼이 구축될 경우, LCC 분석의 신뢰성 증대, 자료입력을 위한 노동력 절감, 정확성 제고 등의 효과뿐만 아니라 지금까지 버려졌던 데이터를 잠재가치가 큰 빅 데이터로 바꿀 수 있다.

LED 광원에서 잡음 및 돌입전류 방지를 위한 스위칭모드 전원공급 장치 (SMPS) 개발 연구 (The Developed Study for SMPS to Protect the Noise and Inrush Current at LED Lighting Source)

  • 정찬수;홍규장;위성복;유건수;김미진
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제2권4호
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    • pp.577-582
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    • 2016
  • 최근 급속한 녹색환경 정책으로 LED를 이용한 조명 광원들이 설치 운용하고 있으나, 이들 광원의 전원 공급은 안정된 직류 전원 공급을 위해서 스위칭 모드 전원 공급(SMPS) 장치로 전원을 공급하고 있다. 그러나, 이들 전원 공급 장치는 공급 단가 때문에 설계 및 설치과정에서 스위칭에 따른 전력과 변환역률, 전기적 노이즈 및 돌입전류들은 간과하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 SMPS는 고품질의 전원을 LED 조명 부하에 공급하기 위하여 스위칭 시에 다음과 같은 3가지 관점에서 회로를 연구하였다. 첫 번째, 역률과 효율을 약 85% 확보하고, 두 번째, 노이즈(고조파 포함) 최소화, 세 번째는 스위치-온 시 3A 돌입전류를 $100{\mu}sec$ 후 최소 0.3 A로 감소하여 돌입 전류 침입을 최소화 하고자 하였다. 본 연구에서는 IC형 구동기(LNK 409)를 적용하여 입력전압과 출력상황을 귀환 형태로 감시하도록 하였으며, 정전류 출력을 위하여 정전압을 유지할 수 있는 제어회로와 시상수를 개발하였다. 그러나, 부하 변동 시 미세한 전류의 불규칙으로 인한 발열 문제는 해결하지 못하고 있다. 이를 증명하고자 LED 조명 부하 46 W급을 대상으로 효과를 검증하였다.

Influence of methionine supplementation of growing diets enriched with lysine on feedlot performance and characteristics of digestion in Holstein steer calves

  • Torrentera, Noemi;Carrasco, Ramses;Salinas-Chavira, Jaime;Plascencia, Alejandro;Zinn, Richard A.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제30권1호
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    • pp.42-50
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    • 2017
  • Objective: Two trials were conducted in order to examine the effects of level of supplemental methionine on productive performance, dietary energetic, plasma amino acid concentration, and digestive function. Methods: Dietary treatments consisted of a steam-flaked corn-based diet containing urea as the only source of supplemental nitrogen supplemented with no supplemental amino acid (control), or control plus 1.01% lysine and 0.032%, 0.064%, 0.096%, or 0.128% methionine. In Trial 1, 150 Holstein steer calves ($127{\pm}4.9kg$) were utilized to evaluate the influence of treatments on growth-performance, dietary energetic, plasma amino acid concentration during the first 112 days of growing period. During the initial 56-d period calves received the 5 experimental diets. During the subsequent 56-d period all calves were fed the control diet. Results: During the initial 56-d period, methionine supplementation increased (linear effect, p<0.01) plasma methionine. In the presence of supplemental lysine, increases on level of methionine in diet did not affect average daily gain. However, increased gain efficiency (quadratic effect, p = 0.03) and estimated dietary net energy (NE; linear effect, p = 0.05). Estimated metabolizable methionine supply was closely associated ($R^2=0.95$) with efficiency NE utilization for maintenance and gain. During the subsequent 56-d period, when all calves received the control diet (no amino acid supplementation), plasma amino acid concentrations and growth performance was not different among groups. However, the effects of methionine supplementation during the initial 56-period carried over, so that following a 56-d withdrawal of supplementation, the overall 112-d effects on gain efficiency (quadratic effect, p = 0.05) dietary NE (linear effect, $p{\leq}0.05$) remained appreciable. In Trial 2, 5 cannulated Holstein steers were used to evaluate treatment effects on characteristics of digestion and amino acid supply to the small intestine. There were no treatment effects on flow of dietary and microbial N to the small intestine. Postruminal N digestion increased (p = 0.04) with increasing level of supplemental methionine. Methionine supplementation linearly increased (p<0.01) duodenal flow of methionine. Likewise, lysine supplementation increased an average of 4.6% (p = 0.04) duodenal flow of lysine. In steers that received non-supplemented diet, observed intestinal amino acid supply were in good agreement with expected. Conclusion: We conclude that addition of rumen-protected methionine and lysine to diets may enhance gain efficiency and dietary energetics of growing Holstein calves. Observed amino acid supply to the small intestine were in good agreement with expected, supportive of NRC (2000, Level 1).

스마트 공공시설물의 역할에 관한 연구 -공공디자인 정책을 중심으로- (Research on the role of Smart Public Facilities -Focusing on public design policy-)

  • 손동주
    • 서비스연구
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    • 제14권3호
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    • pp.206-230
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    • 2024
  • 연구 배경: 정보통신기술의 발전은 스마트 도시 구현의 핵심 동력으로 작용하고 있다. 스마트 공공시설물은 이러한 기술적 진보를 통해 도시 운영 방식을 혁신하며, 다양한 도시 기능을 최적화하고, 공공서비스의 질을 향상하며, 시민들의 접근성과 편리성을 높이는 데 활용되고 있다. 이러한 스마트 공공시설물의 역할과 기능은 도시의 지속 가능한 발전과 시민의 삶의 질 향상을 위해 도입되고 있다. 연구 방법: 본 연구는 지방자치단체의 공공디자인 정책을 체계적으로 분석하고, 국내외 스마트 공공시설물 활용 사례를 조사하여 그 기능과 역할을 평가했다. 이를 통해 공공디자인 정책의 실효성과 지속 가능성을 종합적으로 검토했으며, 스마트 공공시설물이 도시 운영 및 시민의 삶에 미치는 영향을 다각도로 분석했다. 연구 결과: 스마트 공공시설물의 도입은 공공디자인 정책의 실행력과 효율성을 크게 향상하며, 도시의 지속 가능한 발전과 시민의 삶의 질을 향상하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 확인했다. 이와 함께, 에너지 관리, 교통 시스템, 환경 모니터링 등 다양한 분야에서 긍정적인 영향을 미쳤으며, 기술 변화 관리, 데이터 프라이버시 및 사이버 보안 보장, 시민 참여 강화 등의 주요 과제도 발견했다. 결론: 스마트 공공시설물은 도시의 효율성, 지속 가능성, 그리고 시민의 삶의 질을 향상하는 데 중요한 기반시설로 역할을 한다. 성공적인 도입과 운영을 위해서는 체계적인 관리와 시민 참여가 필수적이며, 이를 통해 스마트 공공시설물은 지속 가능한 도시 발전을 지원하고, 도시의 환경변화에 대응하는 데 중요한 역할을 할 것이다. 스마트 공공시설물이 도시기반시설로 역할을 하기 위해서는 공공디자인 정책의 효율성, 지속 가능성, 시민의 삶의 질, 지역 경제에 미치는 영향을 종합적으로 평가해 도입과 운영을 위한 구체적인 방안의 제시가 필요하다.