• 산업경영시스템학회지
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• 제42권1호
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• pp.129-136
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• 2019

In this study, we proposed a model for forecasting power energy demand by investigating how outside temperature at a given time affected power consumption and. To this end, we analyzed the time series of power consumption in terms of the power spectrum and found the periodicities of one day and one week. With these periodicities, we investigated two time series of temperature and power consumption, and found, for a given hour, an approximate linear relation between temperature and power consumption. We adopted an exponential smoothing model to examine the effect of the linearity in forecasting the power demand. In particular, we adjusted the exponential smoothing model by using the variation of power consumption due to temperature change. In this way, the proposed model became a mixture of a time series model and a regression model. We demonstrated that the adjusted model outperformed the exponential smoothing model alone in terms of the mean relative percentage error and the root mean square error in the range of 3%~8% and 4kWh~27kWh, respectively. The results of this study can be used to the energy management system in terms of the effective control of the cross usage of the electric energy together with the outside temperature.

• 산업융합연구
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• 제18권2호
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• pp.69-75
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• 2020

산업용 IoT는 비용 효율적이고 넓은 커버리지를 제공하는 무선 메쉬 네트워크에 관심이 많았다. 하지만, 무선 메쉬 네트워크는 멀티홉 환경의 심각한 성능 절하를 겪는다. 이를 극복하기 위해 메쉬 라우터에 캐시를 장착하는 연구가 많았으나 캐시 파워 소모 모델 연구는 적었다. 최근 캐시 파워 효율 기반 모델은 캐시까지 콘텐츠 전달 파워를 모두 측정했기 때문에 무선 메쉬 네트워크에서 쓰기에 부적절합니다. 본 논문은 CPU의 동작속도가 캐시 크기에 비례한다는 사실을 이용하여 캐시 적중률 기반 파워 소모 모델을 제안하고, 기존 캐시 파워 효율 기반 소모 모델과 비교하여 정확하게 측정되었다. 제안된 캐시 적중률 기반 파워 소모 모델은 산업용 IoT에서 무선 메쉬 네트워크를 구성할 시 에너지 효율적인 캐시 운용을 위한 참조 모델로 활용되길 기대합니다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.1027-1035
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• 2014

휴대용 기기에서 가장 중요한 설계 요소는 소비 전력이다. 본 논문에서는 휴대용 온습도 측정기 설계 초기에 전력 소비 모델을 제시하고, 제시된 모델에 입각해 휴대용 온습도 측정기의 소비 전력을 설계한다. 이렇게 설계된 휴대용 온습도 측정기의 소비 전력을 사전 검증함으로써 제품 구현 전에 설계 검증을 완료하기 위한 전력 소비 설계 모델링 방안을 제시하고자 한다. 한편, 대기 모드에서 소비 전류를 효과적으로 감소시키기 위한 전력 소비 설계 개선 방안도 제시한다. 휴대용 온습도 측정기 구현을 통해 전력 소비 모델링에 입각한 설계 방법론의 타당성을 확인할 것이다.

• 정보보호학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.961-970
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• 2017

차분전력분석공격은 추측하는 비밀 정보 값에 따라 계산한 중간 값을 전력 소비 모델에 대입하여 전력 소비량을 구한 후 실제 발생한 전력 소비량과 함께 분석하여 암호화에 쓰인 비밀 정보 값을 복원한다. 이 때 흔히 쓰이는 전력 소비 모델로는 해밍 웨이트 모델이나 해밍 디스턴스 모델이 있으며 좀 더 정확한 전력 소비 모델을 구하기 위해서 전력 모델링 기법을 이용한다. 하지만 공격 타켓이 되는 장비가 가정한 전력 소비 모델과 상이한 경우 중간 값에 해당하는 전력 소비량을 옳게 반영하지 못하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 실제 공격 장비에서 측정한 소비 전력을 테이블 형태로 저장하여 전력 소비 모델로써 이용하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 암호화 과정에서 활용 가능한 정보(평문, 암호문 등)가 쓰이는 시점에서의 소비 전력을 이용한다. 이 방법은 사전에 탬플릿 구성을 할 필요가 없으며 실제 공격 장비에서 측정한 소비 전력을 이용하기 때문에 해당 장비의 소비 전력 모델을 정확하게 반영한다. 제안하는 방법의 성능을 확인하기 위해 시뮬레이션과 실험을 진행하였으며 제안하는 방법의 성능이 기존의 전력 모델링 기법보다 부채널 공격 성능이 향상됨을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제19A권3호
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• pp.139-146
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• 2012

서버 클러스터 환경에서 에너지 절약을 위한 방법 중 하나는 서버의 전원을 트래픽 상황에 맞게 제어하는 전원 제어 기술이다. 이는 현재 데이터 센터의 전체 에너지 사용량과 각 서버의 에너지 사용량을 파악하여 적절하게 ON/OFF 상태로 관리하는 기술이다. 이를 위해서 각 서버의 전력을 효과적으로 추정하는 방식이 필요한데, 본 논문에서는 비용 면과 에너지 면에서 효율적인 소프트웨어 방식의 추정 모델을 사용하여 전력을 추정한다. 또한 기존의 전력 추정 모델은 CPU의 유휴(idle) 사용량만을 사용함으로써 현재 서버의 세부적인 CPU 상태나 I/O 장치의 사용량을 정확히 파악하지 못하고, 이는 해당 서버의 전력을 효과적으로 추정하지 못하는 단점으로 이어진다. 본 논문에서는 CPU의 다양한 상태 필드를 활용하여 서버의 CPU 및 시스템의 전반적인 상태를 보다 정확히 파악하고, 이에 따라 서버의 전력을 기존의 두 소비전력 추정 모델(CPU/디스크/메모리 기반의 전력 소비 추정 모델 및 CPU 유휴값 기반의 전력 소비 추정 모델)보다 정확히 측정하는 CPU 필드(field) 기반의 전력 추정 모델을 제안한다. 2대의 서버를 사용하여 실험을 수행하였으며, 전력계를 통해 측정한 실제 전력과 각 추정 모델의 추정 값을 비교하여 평균 오차율을 계산하였다. 실험 결과 기존 소비전력 추정 모델이 평균 8-15%대의 오차율을 보이는 반면, 본 논문에서 제안하는 서버 전력 추정 모델은 2%대의 오차율을 보여 주었다.

• ETRI Journal
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• 제37권1호
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• pp.157-164
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• 2015

As GPU power consumption in smartphones increases with more advanced graphic performance, it becomes essential to estimate GPU power consumption accurately. The conventional GPU power model assumes, simply, that a GPU consumes constant power when turned on; however, this is no longer true for recent smartphone GPUs. In this paper, we propose an accurate GPU power model for smartphones, considering newly adopted dynamic voltage and frequency scaling. For the proposed GPU power model, our evaluation results show that the error rate for system power estimation is as low as 2.9%, on average, and 4.6% in the worst case.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.886-889
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• 2010

센서 네트워크에서 소비전력 측정은 실제 필드에서 실측을 통해 수행하기 어렵기 때문에 시뮬레이션을 통하여, 소비전력을 예측하고, 노드들의 교체시기를 결정하게 된다. 시뮬레이션 툴은 센서 네트워크의 여러 요소들을 시뮬레이션 하는데 이 요소들은 전력 소비량, 패킷 전송 트래픽, 네트워크 구성 형태 등이 있다. 본 논문에서는 센서 네트워크의 시뮬레이션 요소 중 큰 비중을 차지하는 전력 소모를 시뮬레이션하기 위한 센서 노드의 전력 모델을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 전력 모델은 시뮬레이션 시 연산을 최소화하기 위하여 센서 노드의 기능별 전력 소모 특성에 따라 기존에 실측된 데이터가 연산을 대체 할 수 있는 부분은 수식 계산을 생략한다. 이러한 경우 전력 소모 예측의 정확도는 떨어지지만 연산량이 감소하여 빠른 시뮬레이션이 가능하다. 제안하는 모델은 정밀한 시뮬레이션보다는 빠른 시뮬레이션 속도를 이용하여 두 개 이상의 센서 네트워크 알고리즘 간의 전력 소모차를 분석하는데 적합한 모델이다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제11권2호
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• pp.765-781
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• 2019

This study predicts the power consumption of an Electric Propulsion Ship (EPS) in marine environment. The EPS is driven by a propeller rotated by a propulsion motor, and the power consumption of the propeller changes by the marine environment. The propulsion motor consumes the highest percentage of the ships' total power. Therefore, it is necessary to predict the power consumption and determine the power generation capacity and the propeller capacity to design an efficient EPS. This study constructs a power estimation simulator for EPS by using a ship motion model including marine environment and an electric power consumption model. The usage factor that represents the relationship between power consumption and propulsion is applied to the simulator for power prediction. Four marine environment scenarios are set up and the power consumed by the propeller to maintain a constant ship speed according to the marine environment is predicted in each scenario.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.11-20
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• 2012

본 논문은 비동기식 프로세서, A8051의 명령어 레벨 소비 전력 모델을 제안한다. 제안된 소비 전력 모델은 명령어 레벨로 프로세서가 소비하는 전력을 예측하지만, 프로그램이 실행되는 동안 비동기식 파이프라인의 동작 특성을 반영한다. 따라서, 제안된 방법은 프로세서 소비 전력 모델의 복잡도와 시뮬레이션 시간의 증가 없이 비동기식 임베디드 프로세서 소비 전력 모델의 정확도를 효과적으로 향상시켰다. 제안된 소비 전력 모델은 A8051의 소비 전력 특성을 반영하여 구현되었고 게이트 레벨의 합성한 결과를 이용한 소비 전력 예측 결과와 비교하여 성능 평가를 수행하였다. 제안된 소비 전력 모델은 게이트 레벨의 소비 전력예측 결과와 비교하여 94%의 정확도를 보였고, 1,600 배 이상 시뮬레이션 시간을 단축하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.39-46
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• 2009

무선 센서 네트워크는 무선 네트워크 기능이 있는 소형 장치로 구성된다. 실제 현장에서 센서 네트워크의 응용 영역을 증가시키기 위해서는 에너지 소모를 최소화 하는 것이 가장 큰 문제이다. 그러므로 센서 네트워크의 평가를 위해서 정확한 에너지 모델이 필요하다. 본 논문에서는 센서 네트워크의 전력 소모를 분석한다. 전력 소모 모델을 개발하기 위해서 TelosB를 기반으로 하는 상용 제품인 Kmote의 전력 특성을 측정한다. 제안한 모델로부터 PIR 센서를 이용하는 인체 감지 응용에서 건전지를 사용하는 센서 노드는 약 6.9개월의 수명을 예상할 수 있다. 이러한 결과를 바탕으로 독거노인 모니터링 시스템에 적용 가능함을 확인하였다.