• 한국통신학회논문지
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• 제33권2B호
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• pp.76-81
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• 2008

LEACH (Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)는 무선센서 네트워크의 가장 중요한 요구사항인 에너지 소비를 최소화하기 위해 제안된 대표적인 계층 기반 구조를 갖는 프로토콜이다. LEACH 프로토콜을 사용하는 센서 네트워크는 여러 클러스터로 구성되며, 각 클러스터는 데이터를 감지하는 멤버 노드와 멤버 노드로부터 전송된 데이터를 수집하여 기간망과 연동된 싱크 노드에게 전달하는 헤드 노드로 구성된다. LEACH의 헤드 노드는 멤버 노드의 전송 데이터 보유 유무에 관계없이 TDMA 슬롯을 할당함으로서 헤드 노드가 라운드 전 기간에 활성 모드로 동작하는 비효율성을 갖고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 송신 데이터를 보유하고 있는 노드에게만 슬롯을 할당함으로서 LEACH의 에너지 사용 효율을 향상시키는 방안을 제안한다. 제안 방식의 성능 확인을 위한 ns-2 시뮬레이터 기반의 모의실험 결과, 제안 방식이 기존 LEACH 방식과 비교하여 시간 경과에 따른 생존 노드 수 및 노드의 에너지 소비량 측면에서 LEACH 보다 우수함을 확인하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권2호
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• pp.19-27
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• 2012

This paper describes an experimental study on efficiency of solar collector in solar water heating system connected to hourly water heating load. In general, the functional form of solar efficiency is expressed as a function of fluid temperature entering solar collector, ambient temperature, and solar irradiance. When energy saving from solar heating of water heating system is analyzed on along-term basis such as one year with given solar irradiance data, simplified analysis is more convenient han detailed system simulation for quick assessment. However, the functional form of the efficiency is not convenient for approximately simplified energy analysis because the inlet temperature can be obtained through a detailed system simulation. In the study, solar collector efficiency is obtained with various daily water heating load sand daily solar irradiance using experimental tests. The study also considers large residential buildings such as apartment buildings for application of solar water heating systems. From test results, it is found that daily solar collector efficiency is proportional to daily water heating loads and daily solar irradiance. The data obtained from the study can be utilized to find a functional relation between daily solar irradiance and daily heating load in stead of collector inlet temperature for application of solar collector efficiency to long-term approximated energy analysis of solar heating system.

• 한국항해항만학회지
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• 제40권4호
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• pp.165-171
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• 2016

IMO에서는 선박온실가스 규제를 위해 2013년부터 현존선의 선박에너지효율관리계획인 SEEMP (Ship Energy Efficiency Management Plan)의 시행을 강제화하고 있다. SEEMP에서 권고하는 에너지절감기술 가이드라인은 크게 하드웨어적인 장비의 탑재 및 개조 또는 소프트웨어적인 기술을 통한 연료유 절감효과로 구분된다. 신조선의 경우 하드웨어적인 기술구현이 용이하지만 현존선의 경우 운항상 제약으로 인해 소프트웨어적인 에너지 절감기술 구현이 적용되고 있다. IT기반의 선박에너지절감 시스템 성능평가를 위해 해상시험을 수행하였고, 시스템 적용 전후의 항차데이터를 이용하여 연료유 절감효과를 비교 분석 하였다. 또한, SEEMP에서 자발적인 사용을 권고하고 있는 선박 경제운항 지표 (EEOI, Ship Energy Efficiency Operation Indicator) 분석을 통한 성능평가 결과를 제시하였다.

• Spatial Information Research
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• 제18권4호
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• pp.75-88
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• 2010

최근 모바일 기기 및 우선 통신의 발달로 인하여 지오센서 네트워크가 실생활의 다양한 분야에서 활용되고 있다. 이에 따라 센서 노드의 제한된 에너지를 효율적으로 사용할 수 있는 미들웨어에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존 미들웨어들은 센서 노드의 고유한 처리 능력 몇 가능을 고려하여 개발하지 않았기 때문에, 제한된 시스템 자원만을 사용하는 센서 노드에서는 운영이 불가능하다. 따라서 본 논문에서는 지오센서 네트워크에서 에너지 효율성을 자원하는 바이트코드 기반 데이터 서비스 미들웨어를 설계 및 구현한다. 제안하는 미들웨어는 첫째, 하드웨어 추상화를 지원하는 데이터 관리자와 최소한의 바이트코도 명령어를 통하여, 센서 노드에 최적화된 기능만을 제공한다. 둘째, 불필요한 데이터를 제거함으로써 데이터 전송량을 최소화하는 데이터 집계 질의처리 및 데이터 필터링을 통하여, 센서 노드의 에너지 효율성을 향상시킨다. 마지막으로, 기존 연구인 SwissQM과의 성능 평가를 통해 제안하는 미들웨어가 데이터 전송량과 평균 에너지 소모량 측면에서 에너지 효율적임을 보인다.

• 대한조선학회논문집
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• 제60권3호
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• pp.146-154
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• 2023

Efforts have been made to reduce the greenhouse gas emissions from ships by limiting the energy efficiency index, and net zero CO₂ emission was proposed recently. The most ideal measure to achieve zero emission ship is electrification, and fuel cells are considered as a practical power source of the electrified propulsion system. The electric efficiency in the electrochemical reaction of fuel cells can be achieved up to 60% practically. The remaining energy is converted to heat energy but most of them are dissipated by cooling. In the author's previous research, a hybrid propulsion system utilizing not only electricity but also heat was introduced by combining electric motor and steam turbine. In this article, long term efficiency is evaluated for the introduced hybrid propulsion system by considering a virtual 24,000 TEU class container carrier model. To reflect a more practical operating condition, the actual navigation data of a similar real ship in the real world were collected from automatic identification system data and applied. From the result, the overall efficiency of the hybrid propulsion system is expected to be higher than a conventional electric propulsion fuel cell ship by 30%.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.102-108
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• 2007

원유가의 급등과 더불어 에너지자원에 대한 관심이 크게 증가 되었는데, 다양한 에너지관련 분야 중에서 먼저 선행되어야 하는 것은 기존의 설비에서 사용하고 있는 에너지가 효과적으로 사용되고 있는가를 판단하는 것이며, 이를 에너지 효율의 산정이라고 한다. 따라서 본 논문에서는 에너지의 주요 수요처중 하나인 제지 생산 플랜트의 한 공정에서 전력에너지와 열에너지에 대한 에너지효율을 계산하였다. 이때 전력에너지는 운전 중인 전동기의 부하에 따른 효율을 중심으로, 열에너지는 공정에서 입출력되는 열량을 중심으로 계산하였다. 즉 운전 중인 생산설비의 한 공정의 전력과 열에너지에 대해 각각 에너지효율을 산정하였으며 일부 에너지절감에 대한 방안도 제시하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권3호
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• pp.1204-1227
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• 2020

The tradeoff between energy conservation and traffic balancing is a dilemma problem in Wireless Sensor Networks (WSNs). By analyzing the intrinsic relationship between cluster properties and long distance transmission energy consumption, we characterize three node sets of the cluster as a theoretical foundation to enhance high performance of WSNs, and propose optimal solutions by introducing rendezvous and Mobile Elements (MEs) to optimize energy consumption for prolonging the lifetime of WSNs. First, we exploit an approximate method based on the transmission distance from the different node to an ME to select suboptimal Rendezvous Point (RP) on the trajectory for ME to collect data. Then, we define data transmission routing sequence and model rendezvous planning for the cluster. In order to achieve optimization of energy consumption, we specifically apply the economic theory called Diminishing Marginal Utility Rule (DMUR) and create the utility function with regard to energy to develop an adaptive energy consumption optimization framework to achieve energy efficiency for data collection. At last, Rendezvous Transmission Algorithm (RTA) is proposed to better tradeoff between energy conservation and traffic balancing. Furthermore, via collaborations among multiple MEs, we design Two-Orbit Back-Propagation Algorithm (TOBPA) which concurrently handles load imbalance phenomenon to improve the efficiency of data collection. The simulation results show that our solutions can improve energy efficiency of the whole network and reduce the energy consumption of sensor nodes, which in turn prolong the lifetime of WSNs.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.645-648
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• 2016

클러스터 기반의 무선 센서 네트워크에서는 클러스터 헤드가 센서 노드로부터 데이터를 수집하고 집약하여 싱크 노드로 전송하는 특징을 가진다. 또한 같은 지역 내에 배치된 서로 이웃한 인접 센서 노드 간에는 유사한 데이터를 센싱하는 특성을 가진다. 이러한 두 가지의 특징을 이용하여 본 논문에서는 클러스터 기반의 무선 센서 네트워크에서 에너지 효율을 높이기 위한 전송 알고리즘을 제안한다. 하나의 인접한 이웃 노드는 쌍을 형성하고 쌍을 형성한 두 노드는 한 라운드 동안 하나씩 교대로 센싱한다. 또한, 하나의 클러스터 내에는 두 개의 클러스터를 설정하고 교대로 노드로부터 데이터를 수집하여 싱크 노드로 데이터를 전송한다. 본 논문에서는 에너지 효율을 높이기 위한 전송 라운딩 방식과 전송 프레임을 기술하고 기존 방식과 비교한다. 제안된 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하고 기존의 클러스터 방식인 LEACH 알고리즘과 비교하여 에너지 효율 관점에서 성능이 우수함을 보인다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.2046-2047
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• 2007

This paper is about the energy efficiency calculation of operating electric motors in production facilities. The most important 1st step to efficient operation of plants is the evaluation of the energy efficiency of the production facilities in that plant. Through this procedure, we can decide that which facilities i.e. induction motors, in this paper, should do maintenance or not. There are mainly 2 types of energy which are used in production facilities, the one is electric energy and the other is heat energy but in order to make calculation simple, in this paper, we are only focusing on electric energy, efficiency and energy loss of the electric motors under operation conditions. As a case study, we chose electric motors in a certain process in a production facilities, and calculated efficiency and loss by using measured data.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.277-284
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• 2012

To meet the usage of discrete wavelet transform (DWT) on potable devices, this paper implements 2-level DWT using a reference many-core processor architecture and determine the optimal many-core processor. To explore the optimal many-core processor, we evaluate the impacts of a data-per-processing element ratio that is defined as the amount of data mapped directly to each processing element (PE) on system performance, energy efficiency, and area efficiency, respectively. This paper utilized five PE configurations (PEs=16, 64, 256, 1,024, and 4,096) that were implemented in 130nm CMOS technology with a 720MHz clock frequency. Experimental results indicated that maximum energy and area efficiencies were achieved at PEs=1,024. However, the system area must be limited 140mm2 and the power should not exceed 3 watts in order to implement 2-level DWT on portable devices. When we consider these restrictions, the most reasonable energy and area efficiencies were achieved at PEs=256.