• 한국생산제조학회지
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• 제25권5호
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• pp.362-367
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• 2016

Recently, wireless charging systems have expanded their applications from household electrical appliances to outdoor activity devices. In wireless charging systems, solar cells have versatile advantages, such as abundant raw materials within the earth, reasonable prices of products, and highest power conversion efficiency. In this study, the photovoltaic effect between a silicon solar cell and a photon of infrared wavelength was simulated using a Shockley diode equation. A solar cell power charging system was then set up to: 1) clarify mechanisms of the charging interaction based on the photovoltaic effect with a laser source, and 2) verify interdependency of the parameters: laser settings and geometrical position between a solar cell and the laser. As was observed, the solar cell generates more power when the photon was irradiated uniformly, intensively, and vertically on the surface of the solar cell.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제1권2호
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• pp.111-115
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• 2012

In this paper, a solar energy powered bicycle linked to a wireless sensor network (WSN) which monitors the transfer of solar energy to an electrical energy storage unit and an analysis of its effectiveness is proposed. In order to achieve this goal, a solar-powered bicycle with an attached ZigBee and a far-end wireless network supervisory system is setup. Experimental results prove that our prototype, solar energy powered bicycle, can achieve enough solar energy for charging a two lead-acid battery pack. As a result, the user, through use of a wireless network in the parking period can be kept aware of the data on the amount of immediate solar radiation, the degree of illumination, the ambient temperature, and electrical energy storage capacity information of the bicycle through an internet interface.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.605-610
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• 2021

현재까지 알려진 무선충전 방식 중에서 장거리에서 가장 효율이 좋은 방식은 레이저를 이용한 방식이다. 여기에 레이저를 이용한 무선통신 기술을 결합한다면 다양한 분야에 활용이 가능할 것이다. 이에 본 논문에서는 레이저를 이용한 무선충전 및 무선통신의 동시전송 기술에 관하여 연구하고 이에 대한 실험 결과를 보인다. 이 기술은 광 무선충전을 위해서 송신부에 전/광 변환을 위한 레이저 광원을 사용하고 수신부에는 광/전 변환을 위한 태양전지를 사용한다. 또한, 광 무선통신을 위해 해당 레이저 광신호에 반송파를 이용하여 신호를 송신하는 방식이다. 본 논문에서는 실험을 통해 100 mW 레이저 송신부와 태양전지 수신부를 이용하여 광 무선충전은 1.9 %의 DC-to-DC 효율을 보였으며, 무선 광통신은 전송거리가 15 m일때 최대 90 kbps의 전송속도를 보였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.31-36
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• 2011

유비쿼터스 네트워크와 더불어 무선 센서 네트워크는 다양한 분야에 응용되고 있다. 무선 센서 네트워크의 노드들은 목표 지역에 비치되어 동작하게 되는데 그 공급원으로 대부분 배터리를 사용하고 있다. 배터리는 센서 네트워크의 응용에 제한된 에너지를 가짐으로써 교체나 충전 등의 어려움을 가진다. 따라서 센서노드의 수명을 연장시키기 위해 주변 환경으로부터의 에너지 하베스팅 기술 등이 연구 개발되고 있다. 특히 태양에너지는 다른 환경 에너지에 비하여 방대하고 짧은 시간에 많은 에너지를 얻을 수 있어 최근 널리 연구되어지고 있다. 본 연구에서는 Solar Cell을 이용하여 배터리 충전 및 센서노드를 구동하는 실험을 하고, 수집된 데이터와 배터리의 전압에 대한 분석을 통하여 센서노드를 구동하기 위해 필요한 배터리 충전시간과 센서노드 농작 가능성에 대하여 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제21권5호
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• pp.379-384
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• 2012

This paper presents the power source of wireless sensor node (WSN) using supercapacitors and a solar cell. Supercapacitors have high lifetime cycling compared to that of batteries. Supercapacitors are connected in series to achieve higher voltage and a voltage balancing circuit is required to ensure that no individual cell goes overvoltage. We employ an active balancing circuit that draws minimal current by using transistors. A diode is connected in series with each supercapacitor. A new balancing circuit that equalize the cells-voltage reduces energy consumption of supercapacitors. Voltage of operating WSN is applied 2.2-3.3V by DC/DC converter and supercapacitor voltage 2.2-5.1V. Maximum operating time of wireless sensor node is about 16 hours in full charging.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.379-392
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• 2016

This paper presents the design and simulation of a laser power beaming (LPB) system for an electric vehicle that establishes an optimal power transmission path based on the received signal strength. The LPB system is possible to transfer power from multiple transmitters to a single receiver according to the characteristics of the laser and the solar panel. When the laser beams of multiple transmitters aim at a solar panel at the same time, the received power is the sum of all energy at a solar panel. Our proposed LPB system consists of multiple transmitters and multiple receivers. The transmitter sends its power characteristics as optically coded pulses with a class 1 laser beam and powers as a high-intensity laser beam. By using the attenuated power level, the receiver can estimate the maximum receivable powers from the transmitters and select optimal transmitters. Throughout the simulation, we verified the possibility that different LPB receivers were achieved their required power by the optimal allocation of the transmitter among the various transmitters.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.105-111
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• 2020

태양 에너지 수집형 무선 센서 네트워크(SP-WSN)는 지속적으로 에너지를 수집할 수 있어 배터리 기반 센서 네트워크의 에너지 제약 문제를 완화할 수 있다. 하지만 고정된 싱크를 사용한다면, 싱크 주변에 위치한 노드들의 에너지 소비가 상대적으로 증가하는 문제, 즉 에너지 사용 불균형 문제는 해결하지 못한다. 따라서 최근의 연구에서는 SP-WSN에 모바일 싱크를 사용하여 에너지 불균형 문제에 접근하고 있다. 한편, 무선 전력 전송 기술 발전에 따라 WSN에서 모바일 싱크가 데이터 수집뿐 아니라 무선 전력 전송을 통한 에너지 충전의 역할도 할 수 있다. 본 논문에서는 무선 전력 전송이 가능한 모바일 싱크와 효율적인 클러스터링 기법(클러스터 헤드 선출 포함)을 이용하여 SP-WSN의 에너지 불균형 문제를 최소화하는 기법을 제안한다. 제안 기법은 클러스터 헤드를 무선 전력 전송을 사용하여 충전시키고, 효과적인 헤드 선출을 통해 헤드 주변 노드의 에너지 핫스팟을 완화시켜, 결과적으로 모바일 싱크로 수집되는 데이터양을 증가시킨다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권12호
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• pp.1495-1502
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• 2015

센서 네트워크에서 압축은 종단 간 지연시간과 에너지 사용량 사이의 이율배반적인 관계가 있다. 데이터의 크기를 줄이기 위해 압축을 하면, 추가적인 지연시간과 에너지 소비가 발생하지만, 전송으로 인한 에너지 소모는 감소하게 된다. 일반적으로, 배터리기반 센서 네트워크에서는 지연시간을 손해 보더라도 네트워크의 생존시간을 최대화하기위해 압축을 널리 사용하고 있다. 한편 태양 에너지 기반 센서 네트워크에서는 주기적으로 에너지 재생산이 이루어짐에 따라, 동작하는데 충분한 에너지양 이상의 에너지가 존재할 가능성이 있다. 본 논문에서는 여분의 에너지를 사용해 종단 간 지연시간을 감소시키는 에너지 적응형 선택적 압축 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 노드의 에너지가 충분하지 않을 때, 에너지 소비를 줄이기 위해 압축을 사용하고, 에너지가 충분한 경우에는 종단 간 지연시간 감소를 위해 압축을 사용하지 않는다. 시뮬레이션을 통한 에너지와 지연시간의 성능평가를 통하여 제안하는 기법의 우수성을 증명하였다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제16권4호
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• pp.168-173
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• 2024

This paper proposes a solution for innovating crime prevention and real-time response through the development of the Smart Drone Police System. The system integrates big data, artificial intelligence (AI), the Internet of Things (IoT), and autonomous drone driving technologies [2][5]. It stores and analyzes crime statistics from the Statistics Office and the Public Prosecutor's Office, as well as real-time data collected by drones, including location, video, and audio, in a cloud-based database [6][7]. By predicting high-risk areas and peak times for crimes, drones autonomously patrol these identified zones using a self-driving algorithm [5][8]. Equipped with video and voice recognition technologies, the drones detect dangerous situations in real-time and recognize threats using deep learning-based analysis, sending immediate alerts to the police control center [3][9]. When necessary, drones form an ad-hoc network to coordinate efforts in tracking suspects and blocking escape routes, providing crucial support for police dispatch and arrest operations [2][11]. To ensure sustained operation, solar and wireless charging technologies were introduced, enabling prolonged patrols that reduce operational costs while maintaining continuous surveillance and crime prevention [8][10]. Research confirms that the Smart Drone Police System is significantly more cost-effective than CCTV or patrol car-based systems, showing a 40% improvement in real-time response speed and a 25% increase in crime prevention effectiveness over traditional CCTV setups [1][2][14]. This system addresses police staffing shortages and contributes to building safer urban environments by enhancing response times and crime prevention capabilities [4].

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제31권5호
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• pp.583-591
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• 2007

This paper reports the performance of a 150W PV-wave hybrid system with battery storage in buoy. This system was originally designed to meet a new hybrid ower system for buoy in Korea. In the case or lighted buoys and lighthouses, a light failure alarm system of wireless radio is attached so that light failures are immediately notified to the office. At lighthouse offshore fixed lights and light buoys where commercial electricity is not available, the power source depends on solar system and batteries. This power system has a various problems. Therefore energy derived from the sunshine, wind and waves has been used as the energy source lot aids to navigation. Recently a hybrid system of combining the solar, wind and the wave generator is a favorable system lot the ocean facilities like lighthouse and buoy. The hybrid system in this paper is intended for variable DC load like light, communication system in the buoy and includes a PV-wane generation system and battery. This is composed a high efficiency charging algorithm, switching converter and controller. This paper includes discussion on system reliability, power quality, and effects of hybrid system in the buoy. Simulation and experimental results show excellent performance.