KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제9권2호
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pp.700-713
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2015
It is critical to design energy-efficient routing protocols for battery-limited mobile ad hoc networks, especially in which the energy-consuming MIMO techniques are employed. However, there are several challenges in such a design: first, it is difficult to characterize the energy consumption of a MIMO-based link; second, without a careful design, the broadcasted RREP packets, which are used in most energy-efficient routing protocols, could flood over the networks, and the destination node cannot decide when to reply the communication request; third, due to node mobility and persistent channel degradation, the selected route paths would break down frequently and hence the protocol overhead is increased further. To address these issues, in this paper, a novel Greedy Energy-Efficient Routing (GEER) protocol is proposed: (a) a generalized energy consumption model for the MIMO-based link, considering the trade-off between multiplexing and diversity gains, is derived to minimize link energy consumption and obtain the optimal transmit model; (b) a simple greedy route discovery algorithm and a novel adaptive reply strategy are adopted to speed up path setup with a reduced establishment overhead; (c) a lightweight route maintenance mechanism is introduced to adaptively rebuild the broken links. Extensive simulation results show that, in comparison with the conventional solutions, the proposed GEER protocol can significantly reduce the energy consumption by up to 68.74%.
In this study, the actual energy consumption of the secondary side of District Heating System (DHS) with different hot water supply temperature control methods are compared. Three methods are Set-point Control, Outdoor Temperature Reset Control and Outdoor Temperature Prediction Control. While Outdoor Temperature Reset Control has been widely used for energy savings of the secondary side of the system, the results show that Outdoor Temperature Prediction Control method saves more energy. In general, Outdoor Temperature Prediction Control method lowers the supply temperature of hot water, and it reduces standby losses and increases overall heat transfer value of heated spaces due to more flow into the space. During actual energy consumption monitoring, Outdoor Temperature Prediction Control method saves about 7.1% in comparison to Outdoor Temperature Reset Control method and about 15.7% in comparison to Set-point Control method. Also, it is found that at when partial load condition, such as daytime, the fluctuation of hot water supply temperature with Set-point Control is more severe than Outdoor Temperature Prediction Control. Therefore, it proves that Outdoor Temperature Prediction Control is more stable even at the partial load conditions.
품질 보장을 요구하는 실시간 멀티미디어 서비스가 이동 무선 네트워크로 확산됨에 따라 무선 채널에서 에너지 효율의 중요성이 더욱 강조되고 있으며, DMS(Dynamic Modulation Scaling)의 도입으로 스케줄러의 출력 링크의 속도를 낮춤으로서 무선 채널의 에너지 소비를 줄일 수 있게 되었다. 본 연구에서는 WFQ(Weighted Fair Queuing)의 대역폭 이용도 저하 문제를 해결한 LOFQ(Latency-Optimized Fair Queuing)를 확장하여 출력 링크의 속도를 줄일 수 있는 공평 큐잉 알고리즘인 REFQ(Rate Efficient Fair Queuing)를 제안하고 성능을 평가한다. 평가결과 WFQ에 비해서 35%의 링크 속도 절감 효과를 얻었고, DMS 무선 모뎀에 적용 시 에너지 소비를 최대 90% 정도 줄일 수 있었다.
모바일 기기와 같이 배터리에 의존적인 시스템에서 사용되는 임베디드 프로세서는 총 소모 전력의 많은 부분을 캐시에서 소모한다. 본 논문에서는 임베디드 프로세서용 고성능 선인출 데이터캐시의 저전력화 방안을 연구하였다. 고성능 선인출 데이터캐시에서 메모리 참조명령의 수행에 앞서 참조예측의 결과로 발생하는 선인출 명령은 캐시 적중률을 높여 메모리 참조 시간을 단축하는 반면 선인출 명령의 수에 비례하여 전력 소모가 증가한다. 본 논문에서는 선인출 데이터캐시에 태그이력표(tag history table)를 구비하여 병렬태그탐색을 최소화함으로써 전력 소모를 줄이는 캐시 구조를 제안하였다. 실험을 통해 확인한 결과 제안한 데이터캐시 구조가 기존 데이터캐시 구조에 비하여 수행 시간과 전력 소모를 모두 줄일 수 있음을 확인하였다.
In this study, the operational characteristics on heating performance and energy consumption for intermittent hot water heating system in apartment buildings were research by simulation. The effects of apartment inlet hot water temperature and operation time per day on energy consumption and indoor thermal environment are investigated. The strategy of energy saving and thermal environment improvement is suggested in comparison with the existing ones.
본 연구는 최종에너지 가정부문의 에너지 효율 개선 여부를 검토하는 실증분석이다. 타부문과 달리 가정부문의 최종에너지는 그 완만한 증가 추세를 보이고 있으나, 에너지 효율 정책을 평가하는 주요 잣대의 하나이므로 효율분석의 대상으로 하였다. 자료는 1990년부터 2006년까지의 연간자료를 이용하였으며, 분석 방법으로는 요인분해 방법 중 가장 광범위하게 사용하고 있는 LMDI 방법을 사용하였다. 기온효과를 제거한 후 실증분석 결과를 살펴보면, 동 기간 중 가정부문 에너지 효율은 연간 1%씩 개선효과를 보이고 있다. 용도별로는 전기기기의 에너지 원단위는 오히려 악화된 것으로 나타나고 있다. 가정부문 전체의 에너지 효율의 개선은 유사한 기간을 대상으로 선진국들의 자료와 비교하여 볼 때, 효율 개선의 방향과 크기가 유사함을 확인할 수 있다. 시기별로 나누어 볼 때, 1990년대에 에너지 효율 개선이 뚜렷이 나타났으나, 2000년대는 그 효율의 개선이 크지 않은 것으로 결과가 나타났다. 이는 가정부문에서 에너지 사용에 대한 행태의 변화에 그 원인이 있는 것으로 보인다.
네온사인의 점멸에 의한 절전방안을 강구하기 위한 연구로서 1[kW]규모의 네온사인을 제작하여, 점멸속도 및 점등시간비 등의 변화에 따른 네온사인의 소비전력량을 조사하였다. 본 실험에서 점멸주기(T)는 1.0, 2.0, 4.0 및 8.0[sec]이며, 점등시간비(D)는 25, 50, 75 및 100[%]로 설정하였다. 정밀한 측정 데이터를 얻기 위하여 전력에너지 분석기가 사용되었다. 실험결과, 점멸주기(T)가 2.0[sec]보다 큰 경우 네온사인의 소비전력량은 T의 변화에 영향이 없으나, 그 이하인 경우에는 소비젼력량이 감소되었다. T 및 D가 다같이 작은 경우에 소비전력량은 최소가 되며, 본 실험 조건에서 T=1.0[sec] 및 D=25[%]인 경우 소비전력량은 연속점등시에 비해 83.0[%]의 감소를 보였다.
This study investigated the treatment of acetaminophen in municipal wastewater by conventional ozonation, ozone-based advanced oxidation, ozone/UV, and the electro-peroxone process. The ozone/UV process and electro-peroxone process of electric power consumption increased 1.25 and 2.04 times, respectively, compared to the ozone process. The pseudo-steady OH radical concentration was the greatest in the electro-peroxone process and lowest in the ozone process. The specific energy consumption for TOC decomposition of the ozone/UV process and electro-peroxone process were 22.8% and 15.5% of the ozone process, respectively. Results suggest that it is advantageous in terms of degradation performance and energy consumption to use a combination of processes in municipal wastewater treatment, rather than an ozone process alone. In combination with the ozone process, the electrolysis process was found to be more advantageous than the UV process.
In mobile ad hoc networks(MANETs), all the nodes in a network have limited resources. Therefore, communication topology which has long lifetime is suitable for nodes in MANETs. And MANETs are exposed to various threats because of a new node which can join the network at any time. There are various researches on security problems in MANETs and many researches have tried to make efficient schemes for reducing network power consumption. Power consumption is necessary to secure networks, however too much power consumption can be critical to network lifetime. This paper focuses on energy efficient monitoring node distribution for enhancing network lifetime in MANETs. Since MANETs cannot use centralized infrastructure such as security systems of wired networks, we propose an efficient IDS node distribution scheme using minimum spanning tree (MST) method to cover all the nodes in a network and enhance the network lifetime. Simulation results show that the proposed algorithm has better performance in comparison with the existing algorithms.
Power consumption in the building thermal load could be the sum of the building fabric conduction load, building ventilation convection load and other such as radiation loss load. Dynamic Breathing Building (DBB) is the state-of-the-art to improve the wall insulation and indoor air quality(IAQ) performance as making air flow through the wall. This heat recovery type DBB contributes the power consumption saving due to the improved dynamic U-value. KIER twin test cell with static insulation(SI) and dynamic insulation(DI) at KIER was developed to test building power consumption at the real outside conditions. Then, the actual results were compared with the theory to predict the power consumption at the KIER twin test cell and introduced the building new radiation loss factor $\alpha$ to explain the difference between the both the theory and the actual case. As the results, the power consumption at the breathing DI wall building could saved 10.8% at the 2ACH(Air change per hour) compared with conventional insulation. The building radiation loss factor $\alpha$ for this test condition to calibrate the actual test was 0.55 in the test condition.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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