• 제목/요약/키워드: Energy Save

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노후화된 대학 건물의 단열성능 향상 실험 및 경제성 평가 (An Experimental Study on the Improvement of Insulation Performance in Old University Buildings and Economic Evaluation)

  • 이정민;소원호;조경찬;최동녁;이권영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.287-297
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    • 2020
  • 본 연구는 노후화된 대학 건물의 내부 단열 성능 향상에 대한 것으로, 대학교 건물 내 재실자의 생산성을 높이고 노후화된 건물의 단열효과를 높이기 위해 진행됐다. 본 논문은 한동대학교 느헤미야홀 건물 내 오피스 재실자의 단열 성능 향상에 대한 지속적인 요청에 응답하여 문제해결을 위해 진행된 연구라는 차별성을 가지고 있으며, 내부온도가 인접건물의 내부온도와 비교했을 때 낮음을 확인하여 연구 필요성에 대한 타당성을 검증하였다. 학교라는 건물의 특성을 고려해 내외부 단열 중 내부 단열을 주제로 단열재를 선택했다. 대학교 교수 오피스를 소형화시킨 모형 방을 만들어 시장에서 사용되는 내부 벽면 단열재를 설치해 실험을 진행했다. 실험 결과를 바탕으로 가열 시간과 실제 열전달 계수를 측정하여 단열효과를 분석하는 경제성 평가를 실시했다. 경제성 평가는 실험과 이론에 의해, 겨울철과 여름철 기준으로 각각 실시되었다. 연구결과, 느헤미야홀 60 개의 오피스에 아이소핑크(30 T)를 내 단열재로 도입하였을 때, 한 달에 겨울철에는 최대 총 1,071,600 원을 절약 할 수 있으며, 여름철에는 총 109,200 원을 절약할 수 있다.

혐기성 암모늄 산화균의 활성에 대한 식종미생물, 히드라진 및 아질산성 질소 농도의 영향 (Effects of Seeding Microorganisms, Hydrazine, and Nitrite Concentration on the Anammox Activity)

  • 정진영;강신현;김영오;정윤철
    • 한국물환경학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.477-483
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    • 2005
  • Anammox (Anaerobic Ammonium Oxidation) bacteria is recently discovered microorganism which can oxidize ammonium to nitrogen gas in the presence of nitrite under anaerobic conditions. The anammox process can save an energy for nitrification and need not require a carbon source for denitrification, however, the start-up periods takes a long time more than several months due to the long doubling time (approximately 11 days). In order to find the effects of seeding microorganisms, hydrazine, and nitrite concentration on the enhancement of the anammox activity, five kinds of microorganisms were selected. Among the several kinds of seeding microorganisms, the granule from acclimated microorganisms treating high concentration of ammonia nitrogen (A-1) and sludge from piggery wastewater treatment plant (A-2) were found to have a high anammox activity. In the case of A-1, the maximum nitrogen conversion rate represented 0.4 mg N/L-hr, and the amount of nitrite utilization was high compared to those of other seeding microorganisms. The A-4 represented a higher nitrogen conversion rate to 0.7 mg N/L-hr although the ammonium concentration in the serum bottle was high as 200 mg/L. Meanwhile, the anaerobic granule from UASB reactor treating distillery wastewater showed a low anammox activity due to the denitrification by the remained carbon sources in the granule. Hydrazine, intermediate product in anammox reaction, enhanced the anammox activity by representing 1.4 times of nitrogen gas was produced in the test bottle than that of control, when 0.4 mM of $N_2H_4$ was added to serum bottle which contains 5 mM of nitrite. The high concentration of nitrite (10 mM) resulted in the decrease of the anammox activity by showing lower production of nitrogen gas compared to that of 5 mM addition of nitrite concentration. As a result of FISH (Florescence In-Situ Hybridization) experiment, the Amx820 probe showed a more than 13% of anammox bacteria in a granule (A-1).

효율적 다차원 성상도를 이용한 다중 반송파 전송 시스템의 전력 감소법 (Power Reduction of Multi-Carrier Transmission System by Using Multi-Dimensional Constellation Mappings)

  • 이경원;김장현;김대진
    • 방송공학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.733-741
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    • 2009
  • 디지털 통신 시스템에서는 대역폭과 전력을 효율적으로 사용하면서 신뢰성 높은 데이터 전송을 요구한다. 본 논문에서는 다중 반송파 방식을 사용하는 시스템에서 반송파의 직교성을 이용하여 다차원 성상도를 구현하고 전력 소비가 큰 성상 포인트의 위치를 재배치하여 평균 소비 전력을 감소시킬 수 있는 기술을 제안한다. 기존의 2차원 QAM 변조 방식을 N개의 부반송파를 사용하여 다차원 QAM 형태로 단순하게 변환하면 2 N차원 큐브 형태의 성상 포인트가 구성되는데, 전력 소비가 많은 최외각 성상 포인트들을 효율적으로 재배치하면 전력 소비를 최소화할 수 있는 2 N차원 구 형태의 성상도를 구성할 수 있다. 이와 같은 방식으로 16-QAM부터 2,048-QAM까지의 2차원 성상도를 다차원으로 변환하여 구성하고 전산모의실험을 통해 얻을 수 있는 평균 소비 전력 이득 값을 비교 분석하였다. 차원을 높일수록 재배치 성상 포인트들이 증가하므로 평균 소비 전력 이득 값이 커지는 것을 알 수 있다. 하지만 차원 증가에 따른 이득의 증가비율은 로그 형태를 가지고 있기 때문에 QAM의 성상 포인트 개수에 따라 일정한 이득값에 수렴하게 되고 수렴 값을 바탕으로 적정 다차원 성상도를 유도할 수 있다. 본 논문에서 제안한 방법으로 데이터를 전송하는 것은 하드웨어 복잡도 증가가 거의 없이 소비 전력의 효율성을 높이는데 효과적이다.

PET와 재생골재를 이용한 폴리머콘크리트의 역학적 특성 (Mechanical Characteristics of Recycled PET Polymer Concrete with Demolished Concrete Aggregates)

  • 조병완;이두화;박승국
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.335-342
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    • 2005
  • 천연 건설자원이 고갈되어감에 따라, 심각한 환경오염을 일으키고 있는 각종 산업폐기물의 재활용을 통해 새로운 건설소재를 개발하기 위하여, 폐플라스틱과 폐 콘크리트를 재활용한 폴리머콘크리트의 역학적 특성을 분석하였다. 본 연구에서는 폐 PET를 재생한 불포화 폴리에스테르 수지를 재생골재와 결합시켜, 재생골재 및 수지변화량에 따른 역학적 특성과 내화학성 실험을 실시하였으며 실험결과, 재생수지 및 골재를 사용한 폴리머콘크리트(RPC)의 강도는 수지의 함량이 증가함에 따라 차츰 증가하는 추세를 보였다. 하지만 어느 수지량의 한계점 (대략 $13{\~}17\%$)에선 더 이상의 강도증가는 나타내지 않고 있음을 확인할 수 있었다 또한 재생골재 함량이 증가할수록 강도와 탄성계수는 감소하였으나 수지량 $17\%$에서는 이러한 현상이 나타나지 않았다. 선형대수회귀 분석을 통해 수지량 $9\%$일 때의 압축강도와 휨, 할렬 인장강도의 상관관계를 확인한 결과 높은 신뢰도를 보임을 알 수 있었다. 하지만 수지량이 증가함에 따라 뚜렷한 상관관계가 나타나지 않는 경향을 나타내었다. 재생골재를 사용한 폴리머콘크리트의 내화학성에 따른 중량변화와 강도실험은 비교적 산과 염에 강한 특성을 나타내었다. 그리고 염산 $30\%$의 수용액에선 알칼리수용액 $40\%$ 보다는 강한 저항성을 나타내었음을 압축강도 및 중량변화를 통해 확인할 수 있었다.

조피볼락 육석용 배합사료와 시판사료의 사육효과 비교 (Evaluation of Experimental Formulated Diets and Commercial Diets for Growing Korean Rockfish (Sebastes schlegeli))

  • 이상민;전임기
    • 한국양식학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.377-384
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    • 1996
  • 실용적인 사료의 효과를 검토하기 위해 단백질함량이 $41\~45\%$인 4종류의 실험사료를 dry pellet 형태로 제조하였다. 단백질원으로 어분을 $58\%$ 첨가한 사료를 대조구(사료 1)로 하고, 대조구의 어분을 육분, 콘글루텐 밀, 대두박 및 혈분으로 각각 다른 비율로 대체하여 어분 함량을 $40\%$ 전후로 감소시킨 실험사료들(사료 $2\~4$)을 설계하여 시판되고 있는 해산어용 배합사료 A, B, C (단백질 함량 : $51\~53\%$) 및 양어가들이 선호하는 RMP 사료(넙치용 분말사료와 냉동 메가리를 1 : 1의 비율로 혼합한 moist pellet, 단백질 함량 : $58\%$)와 그 효과를 사육 실험을 통해 비교하였다. 평균체중 125 g의 조피볼락을 선별하여 실험사료마다 2반복으로 15주간 사육실험한 결과, 최종 평균체중, 증체율, 사료효율, 일일사료섭취율, 일일단백질섭취율, 단백질효율 및 간 중량지수가 RMP 구를 제외한 실험사료와 상품사료를 급여한 실험구들은 대조구와 통계적인 차이는 없었다(P>0.05). RMP 섭취구의 증체율이 대조구와는 유의한 차이가 없었지만, 실험사료(사료 $2\~4$)와 상품사료(사료 $A\~C$)보다 유의적으로 높은 값을 보였다(P<0.05). 또한, 단백질효율은 RMP 구가 가장 높았고, 상품사료 B가 가장 낮은 값을 보였다. 대조사료에서 1 kg의 어체를 증체시키는데 소요되는 사료비용을 100으로 환산하였을 때, 사료 3 급여구는 92, 사료 4 급여구는 79로 나타나, 대조구보다 $10\~20\%$ 정도의 사료비가 절감되었고, RMP 사료 급여구는 대조구보다 $27\%$의 사료비가 더 소요되는 것으로 나타났다. 실험 종료시 간과 근육의 수분, 단백질, 지질 및 회분 함량은 모든 실험구간에 유의차는 없었다(P>0.05).

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전자레인지를 이용한 녹용의 건조방법 (Study on the Drying Method of Velvet Antler using Microwave Oven)

  • 성시흥
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.177-182
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    • 2002
  • 녹용의 상품화를 위해서는 건조과정이 필요하다. 지금까지의 인공건조는 사육농가 스스로의 경험에 의한 건조가 대부분으로 이는 건조시설 및 건조방법의 미흡으로 비효율적이며, 건조 중 변질되거나 먼지, 세균 등에 오염되기 쉽다. 최근 선진국에서는 농산물의 고품질건조를 위한 다양한 건조방법들이 실용화되고 있으며 마이크로파를 이용한 건조방법도 그 중의 하나이다. 이러한 점에 착안한 본 연구에서는 우리가정에 널리 보급되어 있는 전자레인지를 이용한 녹용의 건조 가능성 여부를 검토하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 녹용의 각질화 여부가 건조시간에 많은 영향을 끼치는 것으로 나타나, 건조시간과 건조소요에너지를 줄이기 위해서는 녹용을 부위별로 절편하여 건조시키는 것이 효과적인 것으로 나타났다. 2. 같은 건조시간에서도 템퍼링 시간의 길고 짧음에 따라 건조속도가 다르게 나타났으며, 각질화 진행 정도에 따라 템퍼링 시간의 조절이 필요한 것으로 판단된다. 3. 전자레인지를 이용한 녹용의 건조는 2분 건조 후 3분 템퍼링을 반복하는 것이 효과적인 것으로 나타났다. 4 본 실험결과 전자레인지의 마이크로파를 이용한 건조기술을 녹용 건조에 이용할 수 있을 것으로 생각된다. 5. 본 연구에서는 건조시간과 템퍼링 시간에 따른 건조만을 검토하였으나, 앞으로의 연구는 건조 후의 녹용의 성분변화 여부에 대한 검토가 필요한 것으로 사료된다.

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해산어류양식업 발전 전략에 관한 연구 (The Development Strategy for the Aquaculture of Marine Fishes in Korea)

  • 김성귀;이승우;홍장원
    • Ocean and Polar Research
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    • 제25권4호
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    • pp.469-481
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    • 2003
  • 본 연구에서는 국내 해산어류 양식업의 여건을 문헌에 의거하여 종합 정리하고 생산자 설문조사를 통해 핵심 사항들을 살펴보았다. 이와 아울러 노르웨이, 중극 등 해외 제국의 어류양식 발전 전략을 분석하여 시사점을 도출하였고 이러한 분석들을 종합하여 우리 어류양식업의 전략적 강 약점을 파악하여 향후의 발전 전략을 도출하였다. 이러한 분석을 토대로 향후 어류양식업 생존의 경쟁력 강화를 위한 방향이 다음과 같이 제시되었다. 첫째, 철저한 구조조정을 통한 규모화가 요망되고, 둘째로 첨단 양식 기술의 도입과 활용이 필요하며 셋째로는 시간, 자본 등 가용자원의 부족을 고려하여 전략 어종의 선택과 집중화 전략을 도입하여 검증된 전략 어종에 대한 경쟁 프로그램을 시행하는 것이다. 이를 분야별로 검토해 보면 우선 구조조정 전략으로서 육상수조식 양식업에서 시급히 네트워크화에 의한 규모화를 이룩하고 규모가 작은 해상가두리의 경우 구조조정을 통하여 적정 생산 규모를 확보하여 생산성 제고, 고부가가치화 등이 이루어지도록 해야 할 것으로 판단된다. 이를 위한 단계별 전략으로서는 1단계에서는 내적인 구조조정을 통한 비용 구조개선, 기술첨단화 등이 요구되며 2단계에서는 외적인 구조조정으로서 규모화, 국제화 등이 이루어져야 할 것으로 분석되었다. 두 번째 전략 방향인 첨단 양식으로의 전환을 위해서는 사료 원가 절감을 중심으로 한 관련 기술 및 급이 장비 개선, 생존율의 향상(어류질병, 종묘, 환경 등) 부문 강화, 육종 기술의 개발 및 적용, 기타 부문의 첨단화 등이 이루어져야 할 것으로 분석되었다. 세 번째 전략 방향인 전략 어종의 선정 및 육성 부문에서는 전략 어종의 선정과 육성, 틈새 어종의 개발이 요구되며 이를 위한 단계별 전략으로서 1단계에서 전략 어종의 경쟁력 강화 프로그램 시행, 틈새 어종.의 개발, 그리고 2단계에서는 틈새 어종 중 전략 어종 선발과 경쟁력 강화 프로그램 시행, 틈새 어종의 지숙적 개발 등이 요구되는 것으로 분석되었다

LTE와 IoT 기술을 이용한 스마트미터 데이터 전송장치와 전력 IT 시스템 (Smart meter data transmission device and power IT system using LTE and IoT technologies)

  • 강기범;김홍수;좌정우;김호찬;강민제
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.117-124
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    • 2017
  • 스마트 그리드는 기존 전력망에 ICT기술을 접목하여 소비자와 전력 공급자 간 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지를 효율적으로 사용 할 수 있는 시스템이다. 수요반응(DR, Demand response)은 전기사용자가 전력시장 가격이 높거나 전력계통 위기일 때 절약한 전기를 전력시장에 판매하여 금전으로 보상받는 제도이다. 본 논문은 스마트 미터(Smart Meter)를 사용하여 실시간으로 수요 정보를 계측하고 이를 클라우드 서버로 전송하는 전력량 계측 데이터 전송장치와 전력 IT 시스템을 개발하였다. 본 논문에서 개발된 전력량 계측 데이터 전송장치는 한국전력 데이터와 측정 오차가 없는 신뢰성이 있는 데이터를 제공하기 위해 Raspberry Pi 3에 연결된 빛 센서를 이용하여 한국전력 계측기의 전력량 단위마다 깜박이는 램프의 횟수를 계측한다. 전력량 계측 데이터 전송 장치는 표준 통신 프로토콜인 OpenADR 2.0b를 사용한다. 계측된 데이터는 LTE, WiFi 통신망을 통해 VEN, VTN, 계산 프로그램으로 구성되는 전력 IT 시스템의 MySQL DB에 저장된다. 개발된 전력량 계측 데이터 전송 장치는 전력계통 위기가 발생할 때 급전지시를 내려 피크감축 DR을 실행한다. 개발한 전력량 계측 데이터 전송 장치는 기존 스마트 미터링의 계측시간이 15분으로 고정되는 것과 달리 사용자가 1분 단위로 조절할 수 있는 장점을 갖는다.

이동 애드혹 네트워크에서의 부하 균등화 및 공평성 지원 방법 (Load-Balancing and Fairness Support Mechanisms in Mobile Ad Hoc Networks)

  • 안상현;유영환;임유진
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제11C권7호
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    • pp.889-894
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    • 2004
  • AODV(Ad Hoc On-Demand Distance Vector)나 DSR(Dynamic Source Routing)과 같은 대부분의 에드혹 라우팅 프로토콜은 네트워크 토폴로지가 변하지 않는 한 새로운 경로 설정을 하지 않는다. 따라서 노드의 이동성이 적은 경우, 트래픽은 몇몇 노드에게 집중될 수 있으며 그 결과로 해당 노드들의 혼잡으로 인한 긴 종단간 지연이 발생할 수 있다. 게다가 몇몇 특정 노드들만 오랫동안 계속해서 사용됨에 따라 그들의 배터리가 빠르게 소모될 것이다. 노드의 배터리 방전은 노드 사이의 연결 단절뿐만 아니라 동시에 새로운 경로 설정을 위하여 많은 route re-quest 패킷(RREQ)을 생성시킨다. 본 논문에서는 각 노드가 자신의 트래픽 부하 상태를 기반으로 RREQ 패킷을 무시하거나 패킷 포워딩을 포기할 수 있게 함으로써 트래픽 집중화 문제를 해결할 수 있는 SLA(Simple Load-balancing Approach)를 제안한다. 그러나 어떤 이기적인 노드들은 자신의 에너지를 절약하기 위하여 고의적으로 패킷 포워딩을 거부할 수도 있다. 이러한 노드들을 패킷 포워딩에 참여시키기 위하여 본 논문에서는 PIFA(Protocol-Independent Fairness Algorithm) 보상 방식을 제안하였다. SLA 성능의 우수함을 증명하기 위하여 SLA를 채택한 AODV 방식과 SLA를 채택하지 않은 AODV 방식을 비교 실험하였고, 이를 통하여 SLA를 채택한 방식이 트래픽 부하 분산에 효율적이며 이로 인하여 전체 에드혹 네트워크 성능 또한 향상시킴을 확인하였다.

가정용 전력 모니터링 시스템 및 장치식별 알고리즘 개발 (Development of Home Electrical Power Monitoring System and Device Identification Algorithm)

  • 박성욱;서진수;왕보현
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.407-413
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    • 2011
  • 본 연구에서는 가정용 전력 모니터링 시스템을 구현하고 실험가구에 적용하여 평가하였으며, 평가과정에서 확보한 기기별 전력 사용 패턴 정보를 이용하여 자동 기기 식별 알고리즘을 개발하였다. 실험가구에 적용해본 결과, 기기별 전력사용 정보와 월별 예상 사용량 정보가 전력 소비 절감에 도움이 된다는 응답을 얻을 수 있었다. 그리고 시스템을 보다 편리하게 사용하기 위해서는 설치의 편의성과 UI를 개선해야한다는 응답을 얻었다. 본 연구에서는 UI 개선을 위하여 일반냉장고, TV, 전기밥솥, 김치냉장고, 세탁기를 자동으로 식별하는 알고리즘을 구현하였다. 자동 장치 식별 알고리즘은 전력 모니터링 과정에서 수집한 전력 소비 패턴을 관찰하여 Zero-Crossing Rate(ZC), Variation of On State(VO), Slope of On State(SO), Duty Cycle(DC) 등 4가지 특징을 규정하여 이용하였으며, 특징을 적용하는 시간 구간은 기기가 동작하는 시간이 25% 이상이 되는 2시간 길이의 구간을 이용하였다. 제안된 알고리즘은 테스트 set에 동일한 기기를 포함하는 경우 82.1%의 성능을 얻을 수 있었다.