• 제목/요약/키워드: energy constraint

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유전알고리즘을 활용한 자원평준화 방법론 (Resource Leveling using Genetic Algorithm)

  • 곽한성;배상희;이동은
    • 대한건축학회논문집:구조계
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    • 제34권2호
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    • pp.67-74
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    • 2018
  • Resource leveling minimizes resource fluctuations by deferring the earliest start times (ESTs) of non-critical activities within their corresponding total float. The intentional float-consumption for resource leveling purpose reduces the schedule delay contingency. This paper presents a method called Genetic Algorithm based Resource Leveling (GARL) that minimizes resource fluctuations and float-consumption impact over project duration. It identifies activities that are less sensitive to float-consumption and performs resource leveling using those activities. The study is of value to project scheduler because GARL identifies the set of activities to be deferred and the number of shift day(s) of each and every activities in the set within its total float expeditiously. It contributes to establish a baseline schedule which implements an optimal resource leveling plan. A case study is presented to verify the validity and usability of the method. It was confirmed that GARL satisfies the project duration constraint by considering resource fluctuations and float-consumption over project duration.

Many-objective joint optimization for dependency-aware task offloading and service caching in mobile edge computing

  • Xiangyu Shi;Zhixia Zhang;Zhihua Cui;Xingjuan Cai
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제18권5호
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    • pp.1238-1259
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    • 2024
  • Previous studies on joint optimization of computation offloading and service caching policies in Mobile Edge Computing (MEC) have often neglected the impact of dependency-aware subtasks, edge server resource constraints, and multiple users on policy formulation. To remedy this deficiency, this paper proposes a many-objective joint optimization dependency-aware task offloading and service caching model (MaJDTOSC). MaJDTOSC considers the impact of dependencies between subtasks on the joint optimization problem of task offloading and service caching in multi-user, resource-constrained MEC scenarios, and takes the task completion time, energy consumption, subtask hit rate, load variability, and storage resource utilization as optimization objectives. Meanwhile, in order to better solve MaJDTOSC, a many-objective evolutionary algorithm TSMSNSGAIII based on a three-stage mating selection strategy is proposed. Simulation results show that TSMSNSGAIII exhibits an excellent and stable performance in solving MaJDTOSC with different number of users setting and can converge faster. Therefore, it is believed that TSMSNSGAIII can provide appropriate sub-task offloading and service caching strategies in multi-user and resource-constrained MEC scenarios, which can greatly improve the system offloading efficiency and enhance the user experience.

무선네트워크에서의 지연시간제약을 고려한 듀티사이클 스케쥴링 (Duty Cycle Scheduling considering Delay Time Constraints in Wireless Sensor Networks)

  • 부쥐손;윤석훈
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.169-176
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    • 2018
  • 본 논문에서는 센서노드가 전력소모를 줄이기 위하여 주기적으로 휴면상태를 갖는 듀티사이클 기반 무선센서 네트워크를 고려한다. 이러한 네트워크에서는 듀티사이클 간격이 커진다면 전력소모는 감소하지만 종단간 지연시간은 늘어나게 된다. 무선센서네트워크의 많은 애플리케이션은 지연시간에 민감하며 패킷이 센서노드로부터 싱크노드에게 전달되는 데 있어서 지연시간제약 요구사항이 있다. 기존의 대부분의 연구는 종단간 지연시간을 줄이는 것에만 초점을 맞추고 지연시간제약에 대해 고려를 하지 않음으로써 종단간지연시간과 전력소모에 대한 균형을 맞추기 어려웠다. 지연시간제약을 고려하는 연구에서도 노드들간의 시각동기화를 요구하거나 노드들이 특정한 분포를 갖는다고 가정하였다. 기존 연구의 이러한 제약을 극복하기 위하여 본 논문에서는 지연시간제약조건을 충족시키면서 동시에 전력소모를 줄이기 위한 듀티사이클 스케쥴링 알고리즘을 제안한다. 먼저 종단간 지연시간의 확률분포를 추정하고 획득한 분포를 이용하여 지연시간제약조건을 만족하는 최대 듀티사이클 간격을 결정한다. 시뮬레이션 결과에 따르면 제안되는 알고리즘은 주어진 지연시간제약 요구사항을 만족하면서도 낮은 전력소모 성능을 보인다.

고추건조기의 최적운전조건 (Optimum Drying Conditions of On-Farm Red Pepper Dryer)

  • 이동선;금동혁;박노현;박무현
    • 한국식품과학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.676-685
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    • 1989
  • 농가에서 현재 사용되고 있는 고추건조기의 운전조건을 고추의 건조 모델과 품질변화 모델을 수치해석적 최적화방법인 Box의 complex 방법과 연결하여 최적화를 시도하였다. 주어진 carotenoids. 보존을 만족시키는 제한조건 하에서 에너지소비를 최소화하기 위한 열풍온도, 열풍재순환율, 풍량이 결정되었다. 품질제한 조건이 엄격할수록 낮은 열풍재순환율과 높은 풍량이 사용되어 에너지소비는 증가하고 전체 건조시간은 짧아졌다. 건조 중 건조기내에서 고추의 혼합이 에너지 사용효율과 제품품질을 향상시킬 수 있었다. 현재 사용되고 있는 풍량은 최적운전을 위해서는 증가되어야 하는 것으로 판단되었다. 풍량을 일정하게 적정조건으로 고정하고 열풍의 온도와 재순환율을 2단계로 변화시키는 건조방식이 에너지소비를 더욱 감소시킬 수 있었다. 이러한 2단계 최적건조에서는 단계이동은 전체 건조시간의 약 1/3 부근에서 이루어지고 열풍온도는 첫 단계에서 낮다가 두 번째 단계에서 증가하고 열풍재순환율은 단계변화에 따라 약간 증가하였다. 얻어진 최적제어변수는 건조기내에서의 건조과정과 carotenoids 파괴 kinetics에 의하여 해석될 수 있었다. 얻어진 결과의 실험적 확인이 요청된다.

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BESS를 활용한 전력계통 주파수 안정도 향상 (Frequency Stability Enhancement of Power System using BESS)

  • 유성수;곽은섭;문채주
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.595-606
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    • 2022
  • 한국은 단위기 발전기 용량 1.4 GW, 20 GW를 초과하는 몇 개 지역의 대단위 발전단지, 대단위 발전단지에서 발전력을 인출하는 2~3개의 초고압 송전선로, 비수권에서 수도권으로 발전력을 수송하는 6개의 초고압 송전선로 구성 등 대용량 발전, 대규모 송전시스템 등 전통적인 전력계통 시스템의 특징을 가지고 있다. 이런 전력계통 특성으로 신재생에너지 진입 단계는 낮으나 주파수 안정도 문제 등으로 일부 발전기 출력 감발을 시행하고 있으며 향후 신재생에너지 확대 정책으로 전력계통 안정도 유지 문제가 가장 중요한 현안으로 떠오를 전망이다. 태양광, 풍력발전 같은 비관성 인버터 기반 신재생에너지 급증시 독립계통에서 전력계통 안정도를 향상시키는 수단은 Natural 관성 자원인 동기조상기와 가상 관성 자원인 BESS를 계통에 설치하는 것이다. 본 연구에서는 신재생에너지가 계통안정도에 미치는 영향을 분석하고 최저주파수를 유지하기 위한 BESS 효과를 계통 모의를 통하여 분석하였다. 발전제약 용량에 따른 BESS 효과는 최대 122.81%에 도달하는 것을 확인하였다.

The First High Solar Concentrator System Performance Test in Korea

  • Chung, Kyung-Yul;Kang, Sung-Won;Kim, Yong-Sik;Sim, Chang-Ho;Jeong, Nam-Young;Park, Chang-Dae;Ryu, Keel-Soo
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권7호
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    • pp.876-884
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    • 2012
  • The worldwide CPV(Concentrated Photo Voltaic) market has been increased rapidly due to the increase in large-scale PV(Photo Voltaic) plants which are situated in sun-rich areas with either a Mediterranean or equatorial-type climate. CPV systems are arguably some of the most important devices in the production of electricity within regions with a sun-rich climate, particularly those which benefit from abundant direct solar irradiation. We have developed a 500X CPV module with rated power of 170Wp. The CPV module must satisfy the constraint of having a sensitive tracking accuracy due to the limited tolerance of the acceptance angle in intrinsic optical design. In this study, the module's acceptance angle used was designed with a tolerance angle of ${\pm}1^{\circ}$ in the secondary optics design. In general, non-concentrated module type 2-axis trackers have a tolerance angle larger than ${\pm}1^{\circ}$ due to standard silicon-type modules which are insensitive to the tracking accuracy of the sun. They have a tolerance angle of ${\pm}2{\sim}4^{\circ}$, which fails to exert a significant influence on the performance of the module. This paper provides a study of an experimental variation of the efficiency of the CPV module in terms of its tracking accuracy. Also, the performance of the module is studied from the perspective of temperature and direct irradiation.

유연생산 시스템 구축을 위한 공작물 자동교환 유닛의 상하 이송 기구 설계에 관한 연구(파트 1) (A Study on the Design of Upward and Downward Traverse Units in an Automatic Object Changer Unit to Establish a Flexible Production System (Part 1))

  • 박후명;강진갑;이용중;하만경
    • 한국기계가공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.45-51
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    • 2008
  • The objective of this study is to develop an automatic object changer unit to improve processing problems existed in the conventional horizontal machining center. In order to perform this objective, a upward and downward traverse unit in which a unit that consists of a motor and reducer, chain and sprocket wheel, and upper and lower base employed in an automatic object changer unit performs sliding contact motion in a frame was designed. To achieve this design, constraint conditions for the upward and downward traverse unit first designed. Then, an operation mechanism was designed and that was introduced as a sum of kinetic energy for the sprocket wheel and upper and lower base based on the moment of inertia, which is the kinetic energy of the converted upward and downward traverse unit in the side of the reducer. In addition, The work required to rotate the converted upward and downward traverse unit in the side of the reducer by one revolution can be calculated using the sum of work that is required in the sprocket wheel and upper and lower base that is a part of the upward and downward traverse unit. Furthermore, the converted equation of motion in the side of the motor can be introduced using the equation of motion using the converted upward and downward traverse unit in the side of the motor. Then, Then, a proper motor can be determined using predetermined specifications employed in the motor and several parameters in the upward and downward traverse unit in order to verify such predetermined specifications. Also, a design of a horizontal traverse unit that performs sliding motion on a upward and downward traverse unit and simulation that verifies the results of this design are required as a future study.

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계절.시간대별 차등 전기요금의 동태적 최적화에 관한 연구 (A Study on Dynamic Optimization of Time-Of-Use Electricity Rates)

  • 김동현;최기련
    • 에너지공학
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    • 제5권1호
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    • pp.87-92
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    • 1996
  • 본 연구는 전력계통이 3개의 발전기로 구성되었고, 요금적용 시간대가 3개인 경우 동태적 최적화를 이용한 최적 가격 및 투자 정책을 도출하기 위한 것이다. 이를 위하여 최대원리법(Maximum Principle)을 이용하였으며, 종전에는 수요함수에서 고려되지 않았던 교차가격 탄력성을 수요함수에 포함시켰다. 분석 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있다. 첫째, 설비가 충분한 경우 각 시간대의 최적 가격은 단기한계비용과 일치한다. 그러나 시간이 경과함에 따라 수요증가에 의하여 설비제약이 활성화되면 각 시간대의 가격은 설비비를 포함하는 장기한계비용 형태를 띄게 된다 둘째, 각 시간대에 있어서 발전기의 설비비의 분담은 요금적용 시간대의 길이에 의하여 영향을 받는다. 즉, 해당 시간대의 요금적용 시간대가 길어지면 길어질수록 해당시간대에 대응되는 설비의 설비비 분담은 감소하고, 짧아지면 질수록 설비분담은 높아지게 된다. 셋째, 동태적 분석에서의 설비투자는 기본적으로 각 시간대의 수요증가율과 같은 비율로 증가하며, 또한 신규설비 투자규모는 각 시간대의 투자설비를 서로 분담하게 된다.

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GSIS 기술을 활용한 태양광시설 입지선정에 관한 연구 (A Study of PV System Facilities Using Geo-Spatial Information System)

  • 이지영;강인준
    • 대한공간정보학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.99-105
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    • 2010
  • 태양광은 '저탄소 녹색성장'의 핵심 신재생에너지의 하나이며, 온실가스 감축이라는 당면과제를 해결할 한 방안으로 지속적으로 개발될 필요성이 최근 부각되고 있다. 그러나 국내의 경우 태양광에 대한 조사나 연구가 미흡하여 환경을 고려한 적절한 입지를 찾는 것이 쉽지 않은 상황이여서 체계적인 연구가 뒷받침 되어야 할 것이다. 본 연구의 목적은 태양광 시설 설치에 있어, 입지분석을 위한 방법론을 계획단계에서 제시하는 것이다. 이를 위해서 제약기준과 입지기준을 설정하고, AHP기법을 사용하여 가중치를 부여하고 각 요인들을 정량화하였다. 특히, 지속가능한 개발 전략이 요구되는 부산을 대상으로 하여 도심지내의 태양광시설 입지분석을 실시하였다. 분석결과, 3개의 등급으로 분류하였으며 강서구와 기장군 일대가 후보지비율이 높게 나타났으며 중구와 연제구가 가장 낮게 나타났다.

Interference Pricing based Resource Allocation for D2D Communications in Cellular Networks

  • Li, Xiaomeng;Lv, Tiejun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권9호
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    • pp.4166-4182
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    • 2018
  • We consider the Device-to-Device (D2D) communications in cellular networks where each cellular user (CU) shares the same resource with multiple D2D users (DUs). In this paper, we aim to maximize the energy efficiency (EE) of the D2D networks, subject to an interference constraint required by the CU. Since the cellular and D2D communications belong to different networks, we consider to incentivize base station (BS) while assisting the DUs. To this end, we propose a Stackelberg game based interference pricing framework for the considered D2D communications in cellular networks. Unlike most of the existing methods, we use interference pricing framework to jointly address the EE resource allocation problem and the interference management in our networks rather than only improve the EE of the DUs or protect cellular networks. In particular, BS and all the users do not need all channel state information, which is more realistic in practice. In addition, two different pricing strategies are also proposed. Based on the two strategies, we analyze the equilibrium of the game. Moreover, in the first strategy, the upper and lower boundaries of the interference price are obtained. The closed-form expression is gained with a backward induction for the second strategy. Both offer valuable insights to the considered scenarios. Finally, compared with the existing work, the EE of the D2D communications is significantly improved. The advantageous performance of our scheme are demonstrated by the simulation results.