• 대한조선학회논문집
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• 제44권6호
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• pp.635-646
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• 2007

Human Powered Vessel Festival (HPVF) hosted by the College of Engineering of Chungnam National University, the Society of Naval Architects of Korea and the Korea Ocean Research & Development Institute has been held annually in Daejon since 1999. Solar boat powered by solar energy appeared for the first time in 2006, and it is expected that more new teams will enter this competition in the coming years. In this paper it is described that design procedures and manufacture processes of the solar boat named EPISODE. Firstly, It is aimed to understand compositions of the electric system and their performance properties and to show the design procedures using commercial design packages line WAVIS, CATIA, HCAD etc. Through the trial test, we confirmed ship speed, maneuverability, durability and operation condition of the electric system and found some problems. We plans to make reported problems go away and install hydrofoils for more improved speed performance.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.55-62
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• 2017

In this paper, we proposes a multi-ring based mobile sink location scheme for solar-powered wireless sensor network (WSN). The proposed scheme maintains the multi-rings in which nodes keep the current location of sink node. With the help of nodes in multi-rings, each node can locate the sink node efficiently with low-overhead. Moreover, because our scheme utilizes only surplus energy of a node, it can maintain multiple rings without degrading any performance of each node. Experimental results show that the proposed scheme shows much better latency and scalability with lower energy-consumption than the existing single-ring based scheme.

• Journal of Internet Technology
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• 제19권6호
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• pp.1801-1810
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• 2018

In this study, an energy-aware data-replication is proposed to effectively support a mobile sink in a solar-powered wireless sensor network (WSN). By utilizing the redundant energy efficiently, the proposed scheme shares the gathered data among the cluster heads using a backbone network, in order to increase data-reliability. It also maintains a backup cluster head in each cluster to enhance topological resilience. The simulation result showed that, compared to conventional clustering techniques, the proposed scheme decreases the total amount of data loss from the mobile sink as well as saving its energy (by reducing its moving distance), while minimizing the unexpected blackout time of the sensor node.

• Smart Structures and Systems
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• 제9권2호
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• pp.145-164
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• 2012

In this paper, solar-powered, multi-scale, vibration-impedance sensor node on Imote2 platform is presented for hybrid structural health monitoring (SHM) in cable-stayed bridge. In order to achieve the objective, the following approaches are proposed. Firstly, vibration- and impedance-based hybrid SHM methods are briefly described. Secondly, the multi-scale vibration and impedance sensor node on Imote2-platform is presented on the design of hardware components and embedded software for vibration- and impedance-based SHM. In this approach, a solar-powered energy harvesting is implemented for autonomous operation of the smart sensor nodes. Finally, the feasibility and practicality of the smart sensor-based SHM system is evaluated on a full-scale cable-stayed bridge, Hwamyung Bridge in Korea. Successful level of wireless communication and solar-power supply for smart sensor nodes are verified. Also, vibration and impedance responses measured from the target bridge which experiences various weather conditions are examined for the robust long-term monitoring capability of the smart sensor system.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권7호
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• pp.471-478
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• 2022

본 논문은 한국항공대학교에서 연구 및 개발한 태양광 무인기 KAU-SPUAV에 관한 내용으로, 2020년 6월 32시간 19분 장기체공 비행에 성공한 주익 4.2m 태양광 무인기의 설계 과정에 관하여 기술하였다. 태양광 무인기의 장기체공 능력을 향상시키기 위해 항력을 줄이기 위한 원형 단면의 동체를 설계하였고, 유리섬유 복합재를 사용한 모노코크 구조를 적용하여 가볍고 튼튼한 동체를 제작하였다. 또한 4.2m 태양광 무인기의 날개 형상에 최적화된 태양광 모듈을 구성하여 배열하였고, 23[in] × 23[in] 프로펠러를 적용한 추진시스템을 구성하여 충전 및 비행 효율을 향상시켰다. 개발된 태양광 무인기는 순항할 때 평균 55W를 소비하고, 주간에 최대 165W 에너지를 공급받을 수 있으며 비행실험을 통해 장기체공 성능을 검증하였다.

• 설비공학논문집
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• 제1권1호
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• pp.46-54
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• 1989

The purpose of this study is to obtain the dynamic characteristics of an absorption refrigerator powered by solar energy by experiments. Since the absorption refrigerator power by solar energy should have the characteristics which is suitable for the intermittence and rarity of solar energy, not only the characteristics of the steady state operations but also the partial load and the transient operations should be considered. The minimum available temperature of the storage tank should be known, and the absorption refrigerator can be suitably selected for air-conditioning systems. In this study, the experimental data of the transient state for on-off and warming-up operations has been obtained. Also the experiments are performed which test the minimum available temperature of the storage tank. The results show that it takes 1 hour to get to the steady state of the absorption refrigerator, and the minimum available temperature of the storage tank is about $68^{\circ}C$, and show that in the partial load operations the performance of the absorption refrigerator is improved by applying the modified control method to on-off operations.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권5호
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• pp.743-750
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• 2011

This article deals with the sensor-less control of a DC Motor via a SEPIC Converter-Full Bridge combination powered through solar panels. We simultaneously regulate, both, the output voltage of the SEPIC-converter to a value larger than the solar panel output voltage, and the shaft angular velocity, in any of the turning senses, so that it tracks a pre-specified constant reference. The main result of our proposed control scheme is an efficient linear controller obtained via Lyapunov. This controller is based on measurements of the converter currents and voltages, and the DC motor armature current. The control law is derived using an exact stabilization error dynamics model, from which a static linear passive feedback control law is derived. All values of the constant references are parameterized in terms of the equilibrium point of the multivariable system: the SEPIC converter desired output voltage, the solar panel output voltage at its Maximun Power Point (MPP), and the DC motor desired constant angular velocity. The switched control realization of the designed average continuous feedback control law is accomplished by means of a, discrete-valued, Pulse Width Modulation (PWM). Experimental results are presented demonstrating the viability of our proposal.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제36권5호
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• pp.360-370
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• 2009

태양 에너지 기반 센서 네트워크는 배터리 기반과는 다른 에너지 최적화 기법이 필요하다. 태양 에너지는 주기적으로 계속해서 공급되므로, 기본적으로는 센서 시스템을 영원히 동작하게 할 수 있지만, 공급되는 에너지양의 불확실성과 이를 저장하는 배터리의 용량 제한 등 고려해야 할 사항이 많다. 이 논문에서 우리는 태양 에너지 기반 센서 네트워크를 위한 안정적인 스토리지 시스템인 SolarSS를 제안한다. SolarSS는 계층적인 구조로 되어 있는데 각 계층마다 센싱 데이터의 수집, 노드 고장으로 인한 데이터 손실을 줄이기 위한 데이터 복제, 그리고 리소스 고갈로 인한 데이터 손실을 줄이기 위한 데이터 균등화 기능이 포함되어 있다 특히, 우리 시스템은 사용 가능한 에너지의 양에 따라 활성화/비활성화 되는 계층을 동적으로 결정하고, 데이터의 손실을 최소화하기 위한 효율적인 리소스(에너지 및 저장 공간) 할당 기법과 데이터 분배 기법을 제공한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.1660-1671
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• 2013

본 논문에서는 빛 에너지 하베스팅 자가발전 시스템을 위한 두 가지 구조의 전력관리 회로를 제안한다. 첫 번째는, 솔라셀이 부하가 동작할 수 있는 충분한 전압을 출력하는 경우, 전력관리회로를 통해 직접 솔라셀의 에너지를 부하로 공급하는 구조이다. 두 번째는 초소형 솔라셀이나 집적화된 솔라셀에서처럼 출력전압이 0.5V 이하로 매우 작아서 부하를 직접 구동할 수 없는 경우, 전압부스터를 사용하여 충분한 전압까지 승압한 후, 이를 전력관리회로를 통해 부하로 공급하는 구조이다. 이 두 가지 구조의 전력관리 회로는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계 및 제작되었으며, 측정을 통해 성능을 비교 분석하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제37권1호
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• pp.55-59
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• 2010

대부분의 태양 에너지 기반 센서 네트워크 응용에서 센서 노드들은 외부 네트워크와의 지속적인 연결이나 관리자에 의한 유지 보수가 불가능한 장소에 배치된다. 따라서 최대한 많은 양의 센싱 데이터들이 관리자에 의해 업로드 될 때까지 네트워크 내에 저장되어 있어야 한다. 이를 위하여 네트워크의 관점에서는 각 노드들 사이의 균형적인 데이터 분배가 이루어져야 하는데, 이를 효과적으로 수행하려면 각 노드의 사용가능한 에너지와 저장 공간에 대한 정보를 최대한 활용하여야 한다. 본 논문에서는 태양 에너지 기반의 노드들로 구성된 센서 네트워크에서 각 노드가 수집하는 태양 에너지를 효율적으로 이용함과 동시에 각 노드들의 저장 공간을 최대로 활용할 수 있는 간단하지만 매우 효과적인 데이터 분배 알고리즘을 소개한다. 본 알고리즘은 각 노드의 수집 에너지 중에서 데이터 분배에 사용될 수 있는 에너지의 양을 결정하고, 자신과 이웃 노드의 저장 공간 정보에 따라 각 이웃 노드들로 보낼 최적의 데이터 전송 양을 결정한다.