• 제목/요약/키워드: Home Energy Management System

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Copula를 이용한 HEMS의 부하사용패턴 모델링에 관한 연구 (Study on Modeling Usage Pattern of Appliances in HEMS using Copula Function)

  • 신제석;김용성;박희정;박영배;김진오
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.499-500
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    • 2015
  • 최근, 전력소비자 측면에서의 에너지 관리 역할이 중요해짐에 따라 다양한 에너지 관리시스템들이 개발되고 있다. 이 중, 가정용 에너지 관리시스템(Home Energy Management System, HEMS)은 전기가격 및 (신뢰도)수요반응 요청 등에 따라 가전기기의 사용을 조절함으로써, 전력사용 최적화(전력사용 비용 최소화)를 수행하게 된다. 이러한 최적화 문제 내에서 각 가전기기에 대한 사용패턴(편의성)과 관련된 제약조건이 고려되어야 한다. 본 논문에서는, 다변량 간 상관관계(의존성)을 추정하고, 이를 근거로 데이터를 샘플링 하는 데에 유용한 Copula 함수를 이용하여, 각 가전기기의 사용패턴을 모델링하고, 이를 최적화 문제 내 제약조건으로 고려할 수 있는 방법에 대한 연구를 수행하였다.

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노후 공동주택 개선여부 의사결정을 위한 공동주택 분류체계 개발 (Multi-family Housing Complex Breakdown Structure for Decision Making on Rehabilitation)

  • 홍태훈;김현중;구충완;박성기
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.101-109
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    • 2011
  • 온실가스 배출로 인한 기후변화가 심각한 문제로 대두되면서, 국내 외에서 건물 에너지 절감을 위한 노력이 전개되고 있다. 특히, 국내 주거용 건축물 사용단계의 에너지 사용에 따른 온실가스 배출량은 전 생애주기에서 매우 큰 비중을 차지하고 있으며, 노후 공동주택의 수가 급격히 증가하고 있는 상황에서 기존 공동주택의 개선을 통한 에너지 절감의 중요성은 더욱 높아지고 있다. 그러나, 기존 공동주택의 개선에 대한 의사결정 과정에서, 에너지 절감에 대한 부분은 주요 고려사항으로 반영되지 못하고 있으며, 이를 반영하기 위해 필요한 의사결정 지원도구 역시 미비한 실정이다. 본 논문은 공동주택 개선여부의사결정 단계에서 활용할 수 있는 의사결정 지원 시스템을 개발하는 첫 단계로서, 유사 특성을 지닌 공동주택 단지간의 군집을 형성하는 분류체계를 구축하고자 했다. 이를 위해 데이터마이닝 기법 중 하나인 의사결정나무를 활용하여 공동주택 단지 특성 및 전력, 가스, 지역난방 에너지 사용량 기반의 군집을 형성했다. 향후 본 연구의 결과를 더욱 발전시켜 공동주택 개선단계에서의 의사결정 시 에너지 사용량을 고려사항으로 반영함으로써, 노후 공동주택 개선을 통한 에너지 절감 및 이산화탄소 배출량 감축 효과를 극대화할 수 있을 것으로 기대된다.

가정간호실무에 적용가능한 이론적틀 (Appling Nursing Theory to Clinical Practice of Home Health Care)

  • 우선혜
    • 가정∙방문간호학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.5-13
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    • 2004
  • The home health care industry has grown rapidly and can be expected to continue to grow in the foreseeable future. Home health care refers to the practice of nursing applied to clients with a health condition in the clients place of residence. clients and their designated care givers are the focus at home health nursing practice. The goal of care is to initiate. manage and evaluate the resources needed to promote the clients optimal level of well-being and function. Nursing activities necessary to achieve this goal may warrant preventive maintenance and restorative emphases to prevent potential problems from developing. Many project program were suggested home health care model for Korea's health care system and policy direction for expansion and establishment of home health care .But the aim of this paper is to provide on overview for theoretical frame work in home health care. Theories and conceptual frameworks or models are important nursing because they define and guide the boundaries of professional practice and identify key nurse-patient-caregiver relationships that emerge with caring. Following is the research with an investigation of the literature review in the University of Arizona international medline database, In conclusion, are as followers: First, many nursing theorists have had a tremendous impact on nursing practice. the following highlights those nursing theorists that are particularly helpful in understanding home health care. 1. Florence Nightingale : Our earliest theoretical legacy. Nightingale's believes are reflected in basic infection control practice such as hand washing and infectious waste disposal and are key nursing interventions in home care. 2. Martha Roger's :Science of unitary human beings theory. Rorger's believed that the focus of shared. non invasive healing modelities is the human environmental field rather than direct physical care. These modelities continue to evolve as our awareness (reflecting greater diversity, faster rhythms, motions, and ways of knowing) transcends time and space, allowing individuals to get in touch with their integral nature of unbroken wholeness. On people as ever changing energy fields have special relevance in home care especially with hospice and palliative care applications. 3. Madeline Leininger's; Transcultural nursing theory. Home care nurses move through a variety of communities and often care for patients from different cultural back grounds. Therefore Leininger's work has a good that with home care because home care nursing practice is very culturally focused. 4. Dorothea Orem's : Self care deficit theory. Orem's theory views care as something to be performed by both nurses and patients. The role of the nurse is to provide education and support that help patients acquire the necessary activities to perform self-care. Orem's theory is foundational to have care because it begins to truly acknowledge the role of the patient in managing his or her own health. which is referred to as self-care. 5. Margaret Neuman's; Health as expending consciousness theory. Neuman believes that health compasses disease and reflects an underlying pattern of person-environment interaction. A key application of 'Neuman's work to home care is for nurses to understand that health and illness do not necessarily exist at opposite ends of a continuum. 6. Jean Watson's: Theory of human caring. Watson's theory of human caring in nursing proposes human caring as the moral ideal of nursing. Nurses participate human caring to protect, enhance and preserve humanity by assisting individuals to fing meaning in illness. pain and existence and to help others gain self knowledge. self control. and self healing such thinking lends richness to theory development. as well as clinical practice in home care. Second, Robin Rice : Dynamic self determination for self care. (A theoretical framework for home care) Dynamical self determination for self care can be useful to home care nurses in a variety of ways. As research tool it can be reflected in the interview process when the home visit. The home care nurse's role is that of facilitator of patient self-determination for self care through numerous strategies. including patient education and case management.

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양자기술기반 가스 누출 감지 시스템 개발 (Development of Gas Leak Detecting System Based on Quantum Technology)

  • 권오성;박민영;반창우
    • 한국가스학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.57-62
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    • 2021
  • 가스는 일반 가정 및 산업현장에서 폭 넓게 사용되는 에너지원이기도 하고, 석유화학 및 반도체 공정에서 넓게 사용되는 공정 물질이기도 하다. 그러나 사용이 쉬운 반면에 누출 시, 폭발 및 인체흡입 등으로 대규모 인명피해를 발생시키기도 한다. 따라서 가정 및 산업현장에서 안심하고 사용할 수 있는 가스 시설물 안전관리 솔루션은 필수적이다. 특히 가스시설의 노후화에 따라 고도화된 가스안전 솔루션의 개발 필요성이 대두되고 있는 실정이다. 본 논문은 가스 시설물에 더 이상 나눌 수 없는 최소 에너지 단위인 광자를 조사하고, 반사된 광자의 수를 분석해 원거리에서 가스 누출 여부 및 농도를 측정하는 기술을 개발하였다. 이는 기존의 전기/화학식 가스 센서나 적외선 기반의 가스 누출 감지기의 한계인 짧은 탐지 거리, 미세 누출 감지 불가 등의 기술적 한계를 극복하였다.

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.

주행 중 네비게이션 조작 상황에서 주행속도와 네비게이션 위치에 따른 운전행동 및 안구운동 특성 (The Characteristics of Driving Behavior and Eye-Movement According to Driving Speed and Navigation-Position while Operation of the Navigation in Driving)

  • 홍승희;강진규;김보성;민철기;정순철;도이 수니치;민병찬
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.35-41
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    • 2011
  • The purpose of this study was to examine drivers' driving behaviors and eye-movements according to driving speed and navigation- position while operation of the navigation in driving. For this purpose, two driving conditions (low-speed and high-speed) and two navigation-positions (top and bottom location of the center console) were set. Drivers' driving behaviors (speed, speed variation, coefficient of variation, and the number of collisions) and eye-movements (overall eye pattern, the average scanning time of navigation, and the number of gaze-out on the road for more 2 seconds) were measured. As a result, when the navigation was located at the bottom of the console, difficulties of lateral control was appeared in low-speed driving condition, and the that of longitudinal control was appeared in high-speed driving condition. In addition, above situation made the drivers' scanning times of navigation long, increased the number of gaze-out on the road for more 2 seconds, and made overall eye pattern monotonous. These results could be interpreted that the manipulation of the navigation at the bottom of console cause reduced attention capacity due to the cognitive load.

편의성을 고려한 HEMS 전기온수기 최적스케줄링에 관한 연구 (Optimal Scheduling of Electric Water Heater Considering User Comfort For HEMS)

  • 이현승;신제석;오도은;이정일;김진오
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.501-502
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    • 2015
  • 매년 증가되는 전력소비량에 대응하여 스마트그리드 기술을 기반으로 수용가 측의 에너지관리 중요성이 부각되고 있으며, 홈 에너지관리시스템(HEMS, Home Energy Management System)은 전기요금 절감과 효율적인 전력소비의 중요한 체계로써 기대되고 있다. 일반적으로, 가정에서 높은 전력소비를 가진 가전제품은 계절성 부하로 전기온수기, 냉/난방기를 일컫는다. 즉, 계절성 부하에 적절한 에너지관리, '최적부하 스케줄링'은 전기요금 절감과 직결되는 것을 의미한다. 본 논문은 Modified Branch-and-Bound 기법을 사용하여 사용자의 편의성을 고려한 전기온수기(EWH, Electric Water Heater)의 스케줄링을 실시하겠다. 여기서 사용자의 편의성이란, 외부의 온도변화 또는 습관에 따라 그 부하를 사용하는 것을 의미한다. 온수사용량, 수온 설정온도 변화의 편의성 제약조건을 고려하여 온수기를 효과적으로 운영하는 스케줄링을 실시한다. 이러한 편의성 내에서 온수기를 운영하며, 작동모드는 3가지(정지, 일반/급속가열) 모드가 존재하며, 다양한 요금제도에서의 스케줄링 결과를 절감된 전기요금으로 비교하겠다.

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계시별 요금제하의 가정용 ESS의 효율적인 전력운용에 관한 연구 (A Study on Efficient Power Management of Home Energy Storage System Under Time of Use Electricity Pricing)

  • 최병선;양승학
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.228-231
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    • 2019
  • '계시별 요금제'는 하계·동계·춘추계의 계절별과 경부하·중간 부하·최대부하의 시간대별로 구분하여 전기요금을 차등 적용하는 것을 말한다. 수요관리 및 소비자 선택권 확대 목적으로 미국·영국·프랑스 등 주요국에서 주택용 전기요금의 하나로 시행 주이다. 그러나 국내에서는 산업용, 일반용 소비자에게는 계시별 요금제를 적용 중이지만, 아직까지 주택용 전기요금에는 계시제가 도입되지 않은 상태이다. 하지만 정부가 현재 시행중인 전기요금 누진제도의 대안으로 계절과 시간대에 따라 요금을 부과하는 '계시별 요금제' 도입을 추진할 예정이다. 이는 소비자의 합리적인 전기 소비를 유도해 각 가정의 전기료 부담을 줄이고, 누진제 완화로 악하된 한국전력공사의 재정 부담도 줄이겠다는 취지이다. 그러나 신 요금제 도입에 따른 전기료 인상 논란 여기 이어질 전망이다. 따라서 본 연구에서는 첫째 현행 '누진제 요금제'와 새로 도입될 '계시별 요금제'에 따른 소비자 전기요금의 변화에 대해 살펴보고, 둘째 가정용 ESS 도입에 따른 전기료 절감에 대하여 검토한 후, 마지막으로 계시별 요금제 도입에 따른 효율적인 ESS 도입 및 운영과 시범 적용 예정인 계시별 요금제에 대한 개선 방향에 대하여 간략히 살펴보고자 한다.

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설비공학 분야의 최근 연구 동향 : 2013년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research : A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2013)

  • 이대영;김사량;김현정;김동선;박준석;임병찬
    • 설비공학논문집
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    • 제26권12호
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    • pp.605-619
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    • 2014
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2013. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of fluid machinery, pipes and relative parts including orifices, dampers and ducts, fuel cells and power plants, cooling and air-conditioning, heat and mass transfer, two phase flow, and the flow around buildings and structures. Research issues dealing with home appliances, flows around buildings, nuclear power plant, and manufacturing processes are newly added in thermal and fluid engineering research area. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results for general analytical model for desiccant wheels, the effects of water absorption on the thermal conductivity of insulation materials, thermal properties of Octadecane/xGnP shape-stabilized phase change materials and $CO_2$ and $CO_2$-Hydrate mixture, effect of ground source heat pump system, the heat flux meter location for the performance test of a refrigerator vacuum insulation panel, a parallel flow evaporator for a heat pump dryer, the condensation risk assessment of vacuum multi-layer glass and triple glass, optimization of a forced convection type PCM refrigeration module, surface temperature sensor using fluorescent nanoporous thin film. In the area of pool boiling and condensing heat transfer, researches on ammonia inside horizontal smooth small tube, R1234yf on various enhanced surfaces, HFC32/HFC152a on a plain surface, spray cooling up to critical heat flux on a low-fin enhanced surface were actively carried out. In the area of industrial heat exchangers, researches on a fin tube type adsorber, the mass-transfer kinetics of a fin-tube-type adsorption bed, fin-and-tube heat exchangers having sine wave fins and oval tubes, louvered fin heat exchanger were performed. (3) In the field of refrigeration, studies are categorized into three groups namely refrigeration cycle, refrigerant and modeling and control. In the category of refrigeration cycle, studies were focused on the enhancement or optimization of experimental or commercial systems including a R410a VRF(Various Refrigerant Flow) heat pump, a R134a 2-stage screw heat pump and a R134a double-heat source automotive air-conditioner system. In the category of refrigerant, studies were carried out for the application of alternative refrigerants or refrigeration technologies including $CO_2$ water heaters, a R1234yf automotive air-conditioner, a R436b water cooler and a thermoelectric refrigerator. In the category of modeling and control, theoretical and experimental studies were carried out to predict the performance of various thermal and control systems including the long-term energy analysis of a geo-thermal heat pump system coupled to cast-in-place energy piles, the dynamic simulation of a water heater-coupled hybrid heat pump and the numerical simulation of an integral optimum regulating controller for a system heat pump. (4) In building mechanical system research fields, twenty one studies were conducted to achieve effective design of the mechanical systems, and also to maximize the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included heating and cooling, HVAC system, ventilation, and renewable energies in the buildings. Proposed designs, performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which can improve the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment is mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment are related to infiltration, ventilation, leak flow and airtightness performance in residential building. The subjects of building energy are worked on energy saving, operation method and optimum operation of building energy systems. The remained studies are related to the special facility such as cleanroom, internet data center and biosafety laboratory. water supply and drain system, defining standard input variables of BIM (Building Information Modeling) for facility management system, estimating capability and providing operation guidelines of subway station as shelter for refuge and evaluation of pollutant emissions from furniture-like products.

Smart Grid Cooperative Communication with Smart Relay

  • Ahmed, Mohammad Helal Uddin;Alam, Md. Golam Rabiul;Kamal, Rossi;Hong, Choong Seon;Lee, Sungwon
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제14권6호
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    • pp.640-652
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    • 2012
  • Many studies have investigated the smart grid architecture and communication models in the past few years. However, the communication model and architecture for a smart grid still remain unclear. Today's electric power distribution is very complex and maladapted because of the lack of efficient and cost-effective energy generation, distribution, and consumption management systems. A wireless smart grid communication system can play an important role in achieving these goals. In this paper, we describe a smart grid communication architecture in which we merge customers and distributors into a single domain. In the proposed architecture, all the home area networks, neighborhood area networks, and local electrical equipment form a local wireless mesh network (LWMN). Each device or meter can act as a source, router, or relay. The data generated in any node (device/meter) reaches the data collector via other nodes. The data collector transmits this data via the access point of a wide area network (WAN). Finally, data is transferred to the service provider or to the control center of the smart grid. We propose a wireless cooperative communication model for the LWMN.We deploy a limited number of smart relays to improve the performance of the network. A novel relay selection mechanism is also proposed to reduce the relay selection overhead. Simulation results show that our cooperative smart grid (coopSG) communication model improves the end-to-end packet delivery latency, throughput, and energy efficiency over both the Wang et al. and Niyato et al. models.