• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제20권4호
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• pp.107-114
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• 2023

Garlic is one of the major seasoned vegetables in Korea along with peppers and onions. Although it is a major cash crop, the aging population of farmers and rising labor and production costs are cited as the reasons for the decreasing production. Accordingly, it is necessary to introduce and spread garlic cultivation mechanization technology to reduce the input labor demand. In this study, conducted a field demonstration in Jeollanam-do using garlic harvesting machinery. In addition, it was intended to improve the mechanization rate of garlic harvesting by deriving factors that can apply to garlic harvesting machines in Jeollanam-do and investigating regional adaptability. As a result of the analysis, it was found that the harvesting performance of the garlic harvester and garlic collector in Jeollanam-do met the agricultural machine test standards. In addition, as a result of calculating the input effect of the mechanized work system compared to the conventional garlic harvesting work system, it was found that there was a labor-saving effect of 96.02%.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.842-845
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• 2018

본 논문에서는 열전에너지 하베스팅에 의해 구동되는 센서 회로를 저전력으로 동작시킬 수 있는 방법을 제안하였다. 본 논문에서 사용되는 열전소자를 이용하면 에너지 하베스팅 회로에서 8uA의 전류를 얻을 수 있다. 그러나 구동하려고 하는 센서의 전류 소비는 이보다 훨씬 크기 때문에, 본 논문에서는 하드웨어 방법으로 power gating scheme을 이용한 저전력 구동과 소프트웨어적으로 active/sleep control scheme을 이용한 저전력 구동 방법을 센서 회로에 적용하여 센서 회로의 전류 소비를 감소시킬 수 있음을 보였다. 먼저 하드웨어 power gating scheme을 사용할 때에는 파워 게이트의 Toff/Ton의 비를 22보다 더 크게 하면, 센서 회로의 전류 소비가 8uA 이하로 줄어드는 것을 확인하였다. 또한 소프트웨어 기반의 active/sleep control scheme에 의한 저전력 구동에서는 Tslp/Tact의 비를 3 이상으로 설정해주면 전류 소비를 8uA 이하로 줄일 수 있음을 확인하였다. 본 논문에서의 결과는 열전에너지 하베스팅에 의해서 구동되는 다양한 센서 회로 설계 및 구현에 도움이 될 것으로 생각된다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제43권4호
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• pp.311-319
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• 2018

Purpose: The aim of this study is to develop a small combine for harvesting miscellaneous cereal crops. Methods: A prototype small combine was designed and constructed. Its specifications and basic performance were investigated. Results: The prototype small combine for harvesting miscellaneous cereal crops was designed and constructed to reflect similar specifications as those of the conventional combine. The prototype small combine comprises a diesel engine with the rated power/speed of 22.0 kW/2,600 rpm, three-stage primary and two-stage speed range transmission shifts, and a double acting threshing part. The maximum travel speeds of the prototype combine are approximately 0.72 m/s, 2.50 m/s, 0.30 m/s at the low, high speed range shifts in the forward direction, and while traversing in the reverse direction, respectively. The minimum radius of turning was approximately 1.50 m. In a static lateral overturning test, the prototype combine overturned neither to the right nor to left on a $30^{\circ}$ slope. The results of an oilseed rape harvesting test included the maximum operating speed of 0.32 m/s, the grain loss ratio of approximately 9.0%, and the effective field capacity of approximately 10.3 a/h. Additionally, among the outputs in grain outlet, the whole grains, damage grains, and materials other than grain (MOG) ratios accounted for 97.4%, 0.0%, and 2.6%, respectively. Conclusions: The prototype small combine for harvesting miscellaneous cereal crops indicates good driving ability and stability. The results of the oilseed rape harvesting test reveal that the harvesting performance must be enhanced such that the separating and cleaning parts are more suitable for each type of crop, thus reducing grain loss and foreign substances among the outputs in grain outlet. An improved small prototype combine could be used effectively to mechanize the harvesting of miscellaneous cereal crops in small family farms or semi-mountainous areas.

• 에너지공학
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• 제25권4호
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• pp.184-189
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• 2016

$CO_2$ 배출 규제와 에너지 소비 절감의 요구가 늘어남에 따라, 버려지는 열을 수확하여 전기를 생산하기 위한 열전발전 연구가 최근 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 폐열 에너지 회수장치로 사용하기 위한 열전모듈의 발전 특성을 분석하였다. Bismuth telluride로 제작된 열전모듈에 다양한 온도 조건을 부여하며 이에 따른 열전 거동을 분석하였다. 또한 다양한 온도 조건에서의 열전모듈의 발전 효율을 실험 및 이론에 의해 분석하였다. 이로 부터, 열전모듈로 열에너지를 보다 효율적으로 회수하기 위한 최적의 작동조건을 제시하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제13권3호
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• pp.65-71
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• 2009

This paper presents the energy harvesting technique which is carried out by vibration system with a piezoelectric element. In this study, low frequency characteristics of the piezoelectric element bonded to the aluminum cantilever were experimentally investigated. The piezoelectric element of size of $45L{\times}11W{\times}0.6H$ and piezoelectric constant($d_{31}$ ) of $-180{\times}10^{-12}C/N$ was used. The material of cantilever is an aluminum and two kinds of cantilever of which dimensions are (150, 190)$[mm]{\times}13[mm]{\times}1.5[mm]$ were experimented, respectively. The cantilever was fixed on the magnetic type vibrator and the vibrator was operated by power input with a sine wave. The characteristics of requency and mass variation of cantilever end part such as 0, 2.22, 4.34, 5.87, 8.66, 11.01 [g] were investigated. Finally, this paper suggests a method of generating electrical energy with a piezoelectric element using wind, an energy source that is easily applied and from which we can obtain "clean" energy.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.371-374
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• 2013

본 논문에서는 빛 에너지 하베스팅을 이용한 센서 노드 회로를 제안한다. 솔라셀에서 변환된 에너지는 PMU(Power Management Unit)를 통해 관리되고, 일정한 전압을 공급하기 위해 LDO(Low Drop Out Regulator)를 사용한다. LDO를 통해 공급된 전압으로 온도센서와 SAR ADC(Successive Approximate Register Analog-to-Digital Converter)를 구동시킨다. 이 회로는 0.35um CMOS 공정으로 설계되었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.210-218
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• 2015

본 논문에서는 진동과 열에너지를 이용한 자동 스위칭 에너지 하베스팅 회로를 제안한다. 열전소자와 진동소자로부터 출력되는 에너지는 최대 가용전력지점이 개방전압의 1/2로 같기 때문에 동일한 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어회로를 사용할 수 있다. 제안된 회로는 하나의 MPPT 제어회로를 사용하고, 자동 스위칭 기능을 적용하여 열전소자의 출력과 진동소자의 출력을 모니터링하여 전압이 더 큰 소자로부터 최대 가용전력을 수확한다. 제안된 회로는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였으며, 모의실험을 통해 동작을 검증하였다. 설계된 회로의 칩 면적은 PAD를 포함하여 $1.4mm{\times}1.2mm$이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.3114-3120
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• 2014

산업현장에서 사용되는 무선 비상호출 스위치의 성공적인 운영을 위해서는 지속적인 전원의 공급이 이루어져야 한다. 본 논문은 배터리가 필요 없는 무선 스위치에 적용할 수 있는 전자기 유도방식의 초소형 에너지 하베스팅 메커니즘 개발 및 구현된 메커니즘의 성능 실험 결과를 보여주고 있다. 연구결과로 단 방향 누름 동작과 2mm 이동거리의 제한조건 내에서, 유도기전력을 생성하는 새로운 메커니즘이 제시됐다. 또한, 구현된 메커니즘의 전자기 유도 발전 출력 성능 실험결과로 VDC $4.5V{\pm}25%$(도달시간 1.2msec), 2.5V 이상 전압의 발전시간이 65ms가 됨을 보여주고 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.561-564
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• 2014

본 논문에서는 배터리 관리 기능을 갖는 빛 에너지 하베스팅 충전기 회로를 제안하였다. 제안된 회로는 MPPT(Maximum Power Point Tracking)를 통해 빛 에너지를 솔라 셀로부터 수확하고, 수확한 에너지를 외부 배터리 커패시터에 연결하여 충전한다. 배터리 관리회로(Battery Management)의 신호에 따라, 배터리 커패시터의 충전 상태를 조절한다. 제안된 회로는 0.35um CMOS 공정으로 설계하였으며, 모의실험을 통해 동작을 검증하였다. 설계된 회로의 최대효율은 84.8%이며, 칩 면적은 패드를 포함하여 $1350um{\times}1200um$이다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권6호
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• pp.2094-2114
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• 2022

Due to the wide application of fifth generation communication, wireless sensor networks have become an indispensable part in our daily life. In this paper, we analyze physical layer security for two-way relay with energy harvesting (EH), where power splitter is considered at relay. And two kinds of combined methods, i.e., selection combining (SC) and maximum ratio combining (MRC) schemes, are employed at eavesdropper. What's more, the closed-form expressions for security performance are derived. For comparison purposes, this security behaviors for orthogonal multiple access (OMA) networks are also investigated. To gain deeper insights, the end-to-end throughput and approximate derivations of secrecy outage probability (SOP) under the high signal-to-noise ratio (SNR) regime are studied. Practical Monte-Carlo simulative results verify the numerical analysis and indicate that: i) The secure performance of SC scheme is superior to MRC scheme because of being applied on eavesdropper; ii) The secure behaviors can be affected by various parameters like power allocation coefficients, transmission rate, etc; iii) In the low and medium SNR region, the security and channel capacity are higher for cooperative non-orthogonal multiple access (NOMA) systems in contrast with OMA systems; iv) The systematic throughput can be improved by changing the energy conversion efficiency and power splitting factor. The purpose of this study is to provide theoretical direction and design of secure communication.