• 한국빅데이터학회지
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• 제6권1호
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• pp.127-132
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• 2021

우리나라는 자원 빈국인 동시에 에너지 다소비 국가이다. 또한 전기 에너지에 대한 사용량 및 의존도가 매우 높고, 총 에너지 사용의 20% 이상은 건물에서 소비된다. 딥러닝과 머신러닝에 대한 연구가 활발해지면서 다양한 알고리즘을 에너지 효율 분야에 적용하려는 연구가 진행되고 있으며, 에너지의 효율적인 관리를 위한 건물에너지관리시스템(BEMS)의 도입이 늘어가는 추세이다. 본 논문에서는 스마트플러그를 이용하여 직접 수집한 가구당 기기별 에너지 사용량을 바탕으로 데이터베이스를 구축하였다. 또한 RNN과 LSTM 모델을 이용하여 수집한 데이터를 효과적으로 분석 및 예측하는 알고리즘을 구현하였다. 추후 이 데이터는 에너지 사용량 예측을 넘어 전력 소비 패턴 분석 등에 적용할 수 있다. 이는 에너지 효율 개선에 도움이 될 수 있으며, 미래 데이터의 예측을 통해 효과적인 전력 사용량 관리에 도움을 줄 것으로 기대된다.

• Current Photovoltaic Research
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• 제9권2호
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• pp.59-73
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• 2021

The purpose of this study is to develop a business model that efficiently converts diesel power generation systems to renewable energy microgrids (MG) in large-scale islands. Most of the previous studies on the conversion of renewable energy MG in islands had limitations dealing with efficiency from the perspective of suppliers. However, the microgrid has the characteristic of getting benefits through the interaction between the consumer and the supplier. In addition, the efficient MG business model from the perspective of new institutional economics is a structure in which consumers and suppliers jointly participate. Therefore, this study assumed that the MG business model in which the supplier's MG and the consumer's community solar participated would benefit all participants, and verified the assumptions using domestic island data. In terms of supplier investment, the cost of power supply (LCOE) of assumed model was calculated to be 14.0% lower than that of the diesel model and 3.7% lower than that of the supplier-only MG model. From the perspective of consumer investment, electricity bills are expected to be reduced by more than 200,000 won per household per year through self-generation of solar power. Social benefits are expected to reduce external environmental costs. The CO₂ emissions of the assumed model were calculated to be 39.5% lower than the diesel model and 1.5% lower than the supplier-only MG model. Therefore, the MG business model with consumer participation proposed in this study is expected to be an efficient alternative to renewable energy MG conversion in domestic islands, and is meaningful as an energy plan that improves the benefits of local residents.

• 정보보호학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.125-136
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• 2011

우리나라의 전력분야 제어시스템은 보안에 우수한 폐쇄형 네트워크로 운영되고 있어 보안피해의 심각성을 대체로 인지하지 못하고 있다. 앞으로 스마트그리드 사업이 지속적으로 확대되면 스마트미터에서부터 발전소에 이르기까지 다양한 형태의 사이버공격이 이루어질 수 있다. 향후 스마트미터를 통해 발전소에서 가정집까지의 전체 전력망이 연결되면 보안은 더욱 중요한 요소가 될 것이다. 본 연구에서는 스마트그리드 환경 즉, 외부의 혹독한 환경과 전국적인망에서의 안정적 데이터 전송과 외부로부터의 침입방지를 위해 필요한 가상사설망(VPN) Gateway 구조를 설계 및 구현하였다. 본 연구를 통해 완성된 시제품으로 기 운영 중인 상용제품과 다양한 방식으로 연동 테스트를 시행하였으며, IPSec 방식의 터널링과 ARIA 암호화 알고리즘을 통한 암호화를 통해 전력선통신(PLC) 저압원격검침 분야에 시범 설치되어 보안이 강화된 데이터통신을 하고 있다.

• 플랜트 저널
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• 제18권1호
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• pp.43-49
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• 2022

본 연구에서는 "D"사의 440 kW 인산형 연료전지 17대로 구성된 7.48 MW급 연료전지 발전소를 대상으로 운전 특성에 대하여 알아보고, 유기랭킨사이클을 이용한 연료전지 발전소 열 회수 공정을 모델링하였다. 온도 105℃, 유량 40.8 t/h의 온수 조건에서 상용화된 125 kW급 유기랭킨사이클을 적용 시 회수 가능한 전기출력을 산출하여 설치 전·후의 연료전지 시스템 성능과 사업경제성에 대하여 비교 분석하였다. 연구결과 유기랭킨사이클을 연계 시 연간 851,472 kWh의 전력을 연료전지 소내 전원으로 사용함으로써 유기랭킨사이클의 미사용 공정대비 발전효율이 약 0.6% 향상되는 것으로 검토되었으며, 내부수익률은 0.35%, 순현재가치는 약 1,249백만원이 각각 더 높게 산출되었다.

• 디지털융복합연구
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• 제19권11호
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• pp.365-371
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• 2021

본 연구에서 고찰되는 가상발전소(VPP; Virtual Power Plant) 솔루션 플랫폼은 전력회사가 발전·송전설비 등의 건설에 소요되는 비용과 이와 관련된 투자리스크를 최소화 한다. 또한, 소비자의 전력 수요를 충족할 수 있도록 수요대응(DR; Demand Response) 프로그램운영 기능을 포함시켜 VPP도입으로 발전 및 송·배전부문에 대한 대규모 설비투자 없이 현존하는 발전기와 DR 프로그램 등을 통해서 소비자의 부하변화에 실시간으로 대처하여 보다 친환경적이고 효율적인 전력공급이 가능하도록 한다. 태양광 및 ESS 연동 장치에 통신 Device를 연동하기 위해서는 Device 장치와 Edge System간 제어·상태에서 데이터를 전달하고 IoT Device 및 연동 플랫폼 개발(OneM2M)이 필요하다.

• 공업화학
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• 제33권4호
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• pp.335-342
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• 2022

화석연료 사용 비중이 큰 농업분야에서는 최근 불안한 국제정제와 맞물린 에너지 가격 상승과 활발한 스마트팜 보급으로 전력사용량까지 증가하는 에너지 사용 패턴 변화로 새로운 국면을 맞고 있다. 따라서 친환경 분산형 전원으로 연료전지를 이용하며, 바이오매스를 직접 연료로 사용할 수 있는 연료전지 열병합발전 시스템은 농가에 열 및 전기에너지를 동시에 공급할 수 있는 효과적인 에너지시스템으로 인식되고 있다. 본 총설 논문에서는 바이오매스, 특히 농업부산물을 연료로 활용하기 위한 연료전지 기반의 열병합발전 시스템에 대한 공정 구성과 기술적 동향을 제시하고, 통합 연계공정 설계 시 고려해야 할 부분들을 논의하고자 한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권2호
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• pp.312-334
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• 2023

In large-scale computing, cloud computing plays an important role by sharing globally-distributed resources. The evolution of cloud has taken place in the development of data centers and numerous servers across the globe. But the cloud information centers incur huge operational costs, consume high electricity and emit tons of dioxides. It is possible for the cloud suppliers to leverage their resources and decrease the consumption of energy through various methods such as dynamic consolidation of Virtual Machines (VMs), by keeping idle nodes in sleep mode and mistreatment of live migration. But the performance may get affected in case of harsh consolidation of VMs. So, it is a desired trait to have associate degree energy-performance exchange without compromising the quality of service while at the same time reducing the power consumption. This research article details a number of novel algorithms that dynamically consolidate the VMs in cloud information centers. The primary objective of the study is to leverage the computing resources to its best and reduce the energy consumption way behind the Service Level Agreement (SLA)drawbacks relevant to CPU load, RAM capacity and information measure. The proposed VM consolidation Algorithm (PVMCA) is contained of four algorithms: over loaded host detection algorithm, VM selection algorithm, VM placement algorithm, and under loading host detection algorithm. PVMCA is dynamic because it uses dynamic thresholds instead of static thresholds values, which makes it suggestion for real, unpredictable workloads common in cloud data centers. Also, the Algorithms are adaptive because it inevitably adjusts its behavior based on the studies of historical data of host resource utilization for any application with diverse workload patterns. Finally, the proposed algorithm is online because the algorithms are achieved run time and make an action in response to each request. The proposed algorithms' efficiency was validated through different simulations of extensive nature. The output analysis depicts the projected algorithms scaled back the energy consumption up to some considerable level besides ensuring proper SLA. On the basis of the project algorithms, the energy consumption got reduced by 22% while there was an improvement observed in SLA up to 80% compared to other benchmark algorithms.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권4호
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• pp.1123-1146
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• 2023

In South Korea, there have been many studies on efficient building-energy management using renewable energy facilities in single zero-energy houses or buildings. However, such management was limited due to spatial and economic problems. To realize a smart zero-energy city, studying efficient energy integration for the entire city, not just for a single house or building, is necessary. Therefore, this study was conducted in the eco-friendly energy town of Chungbuk Innovation City. Chungbuk successfully realized energy independence by converging new and renewable energy facilities for the first time in South Korea. This study analyzes energy data collected from public buildings in that town every minute for a year. We propose a smart city building-energy management model based on the results that combine various renewable energy sources with grid power. Supervised learning can determine when it is best to sell surplus electricity, or unsupervised learning can be used if there is a particular pattern or rule for energy use. However, it is more appropriate to use reinforcement learning to maximize rewards in an environment with numerous variables that change every moment. Therefore, we propose a power distribution algorithm based on reinforcement learning that considers the sales of Energy Storage System power from surplus renewable energy. Finally, we confirm through economic analysis that a 10% saving is possible from this efficiency.

• 실천공학교육논문지
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• 제16권4호
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• pp.481-489
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• 2024

이 연구의 목적은 다변하는 미래 교육환경에서 학생들이 디지털 리터러시를 함양할 수 있도록 디지털 논리회로의 새로운 수업 방법을 제안하는데 있다. 본 논문에서는 Tinkercad 및 디지털 논리회로 수업 방법과 관련한 선행 연구를 분석하고 Tinkercad를 디지털 논리회로 수업 설계에 적용할 수 있는 방법을 제시했다. 또한 Tinkercad를 활용한 수업 설계를 실제 수업에 적용시킨 후 설문조사를 통해 학생들이 기본 게이트의 동작 상태를 구현할 수 있는 회로를 제작할 수 있고 기본 게이트의 동작 원리를 보다 쉽게 이해할 수 있음을 도출했다. 이 연구에서 제안한 수업 설계 방법은 전기·전자 분야를 학습하고자 하는 학생들의 기초 지식 습득에 활용될 수 있을 것이다. 무엇보다 Tinkercad는 국내 뿐 아니라 해외에서도 사용되어지고 있는 클라우드 시스템 기반의 오픈 소프트웨어이기 때문에 향후에도 지속적으로 디지털 논리회로 교과의 수업에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.2337-2342
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• 2010

RFID(Radio Frequency IDentification)의 응용 분야는 매우 광범위하다. 병원에서 응용의 예는 RFID 시스템을 이용한 환자 정보 시스템이다. 병원에서 환자의 정보는 일반적으로 환자 진료카드를 통하여 인지한다. 만약 환자정보를 알려면 많은 진료카드 중에서나 혹은 컴퓨터에서 찾는다. 이러한 방법은 매우 불편하다. 그리고 동명이인 경우 치명적인 의료사고가 발생하기도 한다. 이러한 문제를 해결키 위해 원격지에서 RFID 택의 ID를 모니터링을 할 수 있는 시스템을 사용한다면, 병원에서 환자의 정보를 파악 할 수 있다. 본 논문에서 RFID 시스템과 무선데이터 통신을 접목한 시스템에 대해 연구하였다. RFID 시스템은 125KHz를 반송파로 사용하고 있는 EM4095칩을 사용되었다. 무선데이터 통신을 위하여 블루투스 모듈을 사용하였다. RFID와 무선모듈의 제어를 위하여 ATMEGA128 마이컴을 사용하였다. 확장포트를 사용하여 간호사를 위해서 LCD 상에 환자 이력을 보이도록 하였다. 또한 의사를 위한 PC 모니터 상에 환자 정보가 보이도록 하였다. 이동성을 고려하여 적은 전력을 소모하도록 회로를 설계하였으며, 외부의 많은 잡음에도 택 ID를 전송할 수 있도록 구성회로 개발하였다. 결론으로 전체 시스템에 대한 그림을 보였으며, 각 데이터 전송부에 대한 성능을 분석하였다.