• Journal of Biosystems Engineering
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• 제39권4호
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• pp.290-298
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• 2014

Purpose: To ascertain the increase of the farm income that predominantly relies on human resources by mechanizing Welsh onion harvesting, a tractor-mounted Welsh onion harvester was developed in this study. Method: An experiment for evaluating harvesting performance was performed for the developed Welsh onion harvester in an actual Welsh onion farm. The harvest performance was evaluated at the tractor running speeds of 5.0 cm/s, 11.4 cm/s and 15.8 cm/s, by comparing the operating efficiency, harvest rate, and damage rate of the Welsh onion harvester. Results: The performance of the harvester was rated as very good, with a 100% harvest rate, regardless of tractor running speed. Furthermore, it is shown that work efficiency of the harvester is expected to increase as the running speed increases. Nonetheless, the damage rate of the harvested Welsh onions at running speeds 5.0 cm/s, 11.4 cm/s, and 15.8 cm/s, increased correspondingly and proportionally to speeds from 4.55% to 6.53% and to 11.29%. The residual amount of soil on the harvested Welsh onions was about 0.24% of their weight showing excellent soil-removal performance of the harvester. Conclusion: The developed Welsh onion harvester is believed to improve the labor productivity and cultivation environment of Welsh onion farmhouses by the mechanization of the harvesting process that is currently associated with the largest amount of labor hours.

• 에너지공학
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• 제25권4호
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• pp.184-189
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• 2016

$CO_2$ 배출 규제와 에너지 소비 절감의 요구가 늘어남에 따라, 버려지는 열을 수확하여 전기를 생산하기 위한 열전발전 연구가 최근 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 폐열 에너지 회수장치로 사용하기 위한 열전모듈의 발전 특성을 분석하였다. Bismuth telluride로 제작된 열전모듈에 다양한 온도 조건을 부여하며 이에 따른 열전 거동을 분석하였다. 또한 다양한 온도 조건에서의 열전모듈의 발전 효율을 실험 및 이론에 의해 분석하였다. 이로 부터, 열전모듈로 열에너지를 보다 효율적으로 회수하기 위한 최적의 작동조건을 제시하였다.

• Composites Research
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• 제34권6호
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• pp.400-405
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• 2021

본 연구에서는 인장 시 에너지 하베스팅을 하는 Polyvinylidene Fluoride(PVDF) 리본 하베스터를 신발에 접목한 스마트 슈즈의 에너지 하베스팅 효율을 증가시키기 위한 복합재료 프레임을 설계하였다. 프레임의 하중방향 변형량을 최소화하기 위해 이방성 재료인 탄소 연속 섬유를 사용하여 설계하고 3D 프린터를 이용하여 복잡한 형상을 제작하였다. 보행 시 발생하는 하중에 의한 안창과 중창의 변형량을 계산하기 위해 스프링 요소를 이용하여 안창과 중창을 모델링 하였다. 유한요소 해석을 사용하여 보행 시 스마트 슈즈에 장착된 리본형 하베스터의 인장량을 계산하였다. 예측된 하베스터의 최종 인장 길이 정보는 스마트 슈즈의 에너지 하베스팅 효율 증대에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 감성과학
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• 제21권3호
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• pp.141-150
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• 2018

본 연구의 목적은 첫째 마찰 시 직물의 면적을 증가시켜 에너지 수확의 효율을 높일 수 있는 입체 자수 기법 및 전도성 직물 재료를 탐색하고, 둘째 높은 효율을 보이는 입체 자수 기법을 토대로 브러싱 가공을 실시하여 가공 후의 발생 전압을 분석하며, 셋째 이를 근거로 마찰 에너지 수확 증대형 직물의 구조를 탐색하는 것이다. 이를 위해 다음의 두 가지 실험을 실시하였다. "실험 I"에서는 인체로부터 마찰 에너지를 수확하는 효율에 영향을 미치는 직물 내 주요 변인으로, 1) 입체 자수 기법(사틴 기법, 파일 기법), 2) 전도성 직물 재료(구리 기반 MPF, 니켈 기반 MPF)를 선정하고, 이 두 변인들의 조합에 따른 4개의 시료를 제작하여 마찰 시 발생 전압의 차이를 비교 분석하였다. "실험 II"에서는 높은 효율을 보이는 입체 자수 방식의 시료를 대상으로 브러싱 가공을 실시하여 가공 후의 발생 전압을 분석하였다. 그 결과, 두 전도성 직물 재료 모두에 있어서 파일 자수 직물 구조가 사틴 자수 직물 구조에 비해 높은 마찰 에너지 수확 효율을 보였고, 이러한 결과는 마찰 면적에 따른 전하 밀도와 발생 전압이 비례하는 마찰 에너지 수확의 원리와 일치하였다. 이를 통해 마찰 면적이 큰 파일 자수 직물 구조가 마찰 면적이 상대적으로 작은 사틴 자수 직물 구조에 비해 에너지 수확 효율을 증대시키는데 유리한 방식임을 알 수 있었다. 또한 브러싱 가공 후의 에너지 수확 효율도 마찰 면적 증대로 인해 가공 전에 비해 높게 나타나, 브러싱 가공 방식이 마찰 에너지 수확 증대에 있어서 유리한 가공 방식임을 알 수 있었다.

• 한국작물학회지
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• 제29권3호
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• pp.261-266
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• 1984

보리 수확의 기계화를 위한 작업기술체계를 확립하고자 대맥 강보리를 공시품종으로 1982∼'83 2개년에 걸쳐 기종 및 수확시기에 따른 작업능률, 종실손실정도 및 곡물품위 등을 대상으로 일련의 시험을 수행한 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 출수 30일후 종실의 수분함량은 54.3％ 줄기는 59.5％로 이들은 일수가 경과함에 따라 직선적인 감소를 보였는데 특히 출수후 35∼40일 사이에서 일당 감소율이 각각 3.1％, 3.9％로 가장 컸다. 2. 관행(인력)에 비해 수확 및 탈곡작업시간은 평균 콤바인 93％, 바인다 81％, 초예기 44％를 절감시킬 수 있었고, 소요경비도 콤바인 44.5％, 바인다 36.5％, 초예기 20.0％를 각각 절약할 수 있었다. 3. 수량에 대한 10a당 평균 손실률은 인력이 5.8％로 가장 적었고 다음이 바인다로 7.0％, 콤바인 9.1％, 초예기가 13.8％로 가장 많았으며 수확시기별로는 출수후 일수가 더함에 따라 다소 증가하는 경향이었다. 4. 수확시기에 있어서 출수후 30일을 제외하고는 종실이 지녀야 할 일반적인 품위에 대한 차이가 미미한 점으로 볼 때 기계를 이용한 수확작업은 출수후 35일이 경과한 시기로서 작업능률 즉 소요시간, 경비 및 손실량 등의 관련요인들을 가장 유리하게 발현시킬 수 있었다.

• 스마트미디어저널
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• 제8권2호
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• pp.21-28
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• 2019

최근의 에너지 하베스팅 무선 센서 네트워크에 대한 연구는 제한된 에너지 자원 문제를 해결하여 네트워크 수명을 효율적으로 연장시킬 수 있는 기술 개발에 집중되고 있다. 에너지 하베스팅 기술은 무선신호에 포함된 에너지를 이용하여 배터리를 충전시킴으로써 네트워크 수명을 지속적으로 연장시킬 수 있는 장점을 지니고 있으나 에너지를 수확하는 시간 동안에는 데이터를 전송할 수 없기 때문에 에너지 수확양이 증가할수록 데이터 전송지연도 증가하는 문제점을 지니고 있다. 이에 따라 에너지 하베스팅 무선 센서 네트워크를 설계할 때에는 네트워크 수명 연장뿐만 아니라 전송지연 축소 문제를 모두 고려하여야 한다. 본 논문에서는 네트워크에 유입되는 트래픽 양과 수확되는 에너지양에 따라 데이터 전송에 필요한 에너지를 계산하고 패킷데이터의 전송 시간을 조절함으로써 종단간 네트워크 지연을 최소화하는 MAC 프로토콜을 제안한다. 이를 위해 에너지 수확 시간을 측정하여 네트워크의 수면 시간을 조절하는 에너지 관리 메커니즘을 설계한다. 또한, 시뮬레이션을 이용한 성능평가를 통하여 기존의 MAC 프로토콜보다 에너지 소비량과 종단간 지연 측면에서 성능이 향상됨을 보인다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권1호
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• pp.51-56
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• 2012

본 논문은 고파워 전자소자의 폐열로부터 에너지 수확을 목적으로 하는 열전생성기의 생성효율과 열적 성능에 대하여 논한다. 열경계저항을 포함하는 열전모델이 적용되어 생성효율과 고전력 전자소자의 junction 온도를 예측하였고 그 결과는 실험치로 검증되어진다. 검증결과는 예측치와 계측치의 오차가 작음을 보인다. 검증후 열전모델은 다양한 로드저항과 열원의 열율에서 생성효율, 열전생성기 양면의 온도차, 소자의 junction 온도를 예측한다. 본 연구는 로드저항이 생성효율, 열전생성기 양면의 온도차, junction 온도에 미치는 영향에 대해서도 탐구한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권6호
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• pp.2686-2708
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• 2020

This paper investigates the energy efficiency of energy harvesting (EH) bidirectional cooperative sensor networks, in which the considered system model enables the uplink information transmission from the sensor (SN) to access point (AP) and the energy supply for the amplify-and-forward (AF) relay and SN using power-splitting (PS) or time-switching (TS) protocol. Considering the minimum EH activation constraint and quality of service (QoS) requirement, energy efficiency is maximized by jointly optimizing the resource division ratio and transmission power. To cope with the non-convexity of the optimizations, we propose the low complexity iterative algorithm based on fractional programming and alternative search method (FAS). The key idea of the proposed algorithm first transforms the objective function into the parameterized polynomial subtractive form. Then we decompose the optimization into two convex sub-problems, which can be solved by conventional convex programming. Simulation results validate that the proposed schemes have better output performance and the iterative algorithm has a fast convergence rate.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제24권11호
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• pp.890-897
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• 2014

This work investigated the electromechanical performance of a cantilevered vibration energy harvester incorporating the single crystal PMN-PZT, manufactured with the most recent technology of solid-state single crystal growth. The performances of single crystal PMN-PZTs with two different crystallographic axes such as [011] and [001] are compared with those of PZT ceramics. From the investigations, it is shown that the [001]-poled PMN-PZT is advantageous for the excitations containing single dominant frequency component, while the single crystal [011]-$d_{32}$ is superior in terms of the energy storage density and energy conversion efficiency.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.407-410
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• 2009

A piezoelectric device which converts mechanical vibration energy into electrical energy is able to harvest energy and the usable energy is mW ${\sim}$ W, hence a converter is necessary to acquire the energy efficiently. Various limited conditions should be considered for the design of AC/DC converter for energy harvesting of a piezoelectric device supplying small amount of energy. In addition to simple structure, compact size, light weight and high efficiency, the energy harvesting AC!DC converter should adopt the technique of self operating, in which only the harvested energy from the piezoelectric device is available. This paper proposes new AC/DC resonant boost converter to harvest efficiently electrical energy from mechanical vibration energy, analyzes the operating characteristics of the converter and proves its feasibility for energy harvester with PSPICE simulation and experiment.