• 제목/요약/키워드: Smart Grid

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NIALM 기반의 스마트 홈 안전관리시스템에 관한 연구 (A Study on the Smart Home Safety Management System Based on NIALM)

  • 정한상;성경상;오해석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.55-63
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    • 2017
  • 기존의 전기 에너지 및 관리에 필요한 정보를 취득하기 위해 적용하였던 계측방식은 공간적인 문제와 시스템의 크기로 인해 신규 건축물 또는 교체가 가능한 지역에만 한정되었었다. 이러한 전기 부하관리 방법은 취약지구나 기존 기 구축되어 있는 가정 또는 사무실의 에너지 및 안전관리에 적용하기에 문제가 있다. 즉, 모든 분기마다 계측 모듈을 설치하는 문제로 인해, 그 시스템의 크기가 너무 크고, 계측모듈을 설치하더라도 부하의 종류를 인식하지 못해 효율적 관리가 이루어지지 않으며 많은 비용이 발생하고 있어서 보급에 어려움을 겪고 있다. 특히, 한국의 전통 재래시장 및 낙후된 시설 등에는 적용하기 매우 어려운 실정이다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 NIALM 기술과 아크 감지기술을 적용하여, 정상적인 아크발생에 대한 NIALM의 적용가능성을 검증하고자 한다. 또한, 검증 결과를 기반으로 재래시장 및 기존 가정내 안전관리장치에 적용할 수 있는 효율적인 전기안전관리가 가능한 새로운 개념의 스마트 홈 안전관리 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 기존에 적용된 안전관리시스템과의 비교 성능 시험을 진행하였고, 기존 시스템 대비 40%의 공간내에서 기존 시스템에서는 불가능하였던 4가지 부하에 대한 부하인식을 95%이상 달성하였고, 또한 기존 시스템과 같은 아크 감지기능을 확인하였다.

태양광 발전단지 내부 그리드의 안전 특성화 접지 설계에 관한 연구 (A Study on the Safety Characterization Grounding Design of the Inner Photovoltaic System)

  • 김홍용;윤석호
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.130-140
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    • 2018
  • 연구목적: 본 논문에서는 우리사회의 대체 전력 에너지원으로 적합하고 유용하게 활용 할 수 있는 태양광 발전 단지 건설 시 안전 특성화 접지에 관한 설계 기법을 제안하고자 한다. 즉, 태양광 발전 단지 내의 셀 모듈부터 전기실까지 내부 그리드의 신뢰성을 향상하고 최적화 할 수 있는 용도별 안전 접지를 적용한 사례들을 소개하고자 한다. 연구방법: 태양광 발전 단지 내 토양의 대지 고유저항을 분석하고 컴퓨터 프로그램(CDEGS)을 활용해 전격을 일으키는 접촉전압과 보폭전압을 해석하여 안전접지에 관한 계산과 산출방법에 대해 제안한다. 또한, 토양 환경을 고려한 반영구적인 접지전극의 재료 선정에 관한 연구에 중요성을 논하고자 한다. 연구결과: Wenner 4 전극법으로 측정한 데이터 중 3개 지역의 CASE별 대지 고유저항 최대값과 최소값을 얻을 수 있었고 이 두 값으로 토양의 두께를 알 수 있다. 측정된 데이터를 기본수식 ${\rho}=6.28aR$에 대입하여 MATLAB 컴퓨터 프로그램으로 계산하였다. 즉, 최소 저항값의 두께는 접지전극을 설치하기에 가장 유리한 토양 환경임을 판단 할 수 있다. 결론: 본 연구를 통해 지역의 CASE별 태양광 발전소 내부 그리드에 대지 표면에 전위상승을 억제 할 수 있는 접지시스템 설계기법을 제안하였다. 하지만 대지의 고유저항과 접지시스템에 경련변화를 실시간으로 확인 할 수 있는 모니터링 시스템과 빅 데이터를 축적 할 수 있는 스마트 디바이스의 개발이 추가적으로 연구되어야 할 것이다.

An early warning and decision support system to reduce weather and climate risks in agricultural production

  • Nakagawa, Hiroshi;Ohno, Hiroyuki;Yoshida, Hiroe;Fushimi, Erina;Sasaki, Kaori;Maruyama, Atsushi;Nakano, Satoshi
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.303-303
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    • 2017
  • Japanese agriculture has faced to several threats: aging and decrease of farmer population, global competition, and the risk of climate change as well as harsh and variable weather. On the other hands, the number of large scale farms is increasing, because farm lands have been being aggregated to fewer numbers of farms. Cost cutting, development of efficient ways to manage complicatedly scattered farm lands, maintaining yield and quality under variable weather conditions, are required to adapt to changing environments. Information and communications technology (ICT) would contribute to solve such problems and to create innovative technologies. Thus we have been developing an early warning and decision support system to reduce weather and climate risks for rice, wheat and soybean production in Japan. The concept and prototype of the system will be shown. The system consists of a weather data system (Agro-Meteorological Grid Square Data System, AMGSDS), decision support contents where information is automatically created by crop models and delivers information to users via internet. AMGSDS combines JMA's Automated Meteorological Data Acquisition System (AMeDAS) data, numerical weather forecast data and normal values, for all of Japan with about 1km Grid Square throughout years. Our climate-smart system provides information on the prediction of crop phenology, created with weather forecast data and crop phenology models, as an important function. The system also makes recommendations for crop management, such as nitrogen-topdressing, suitable harvest time, water control, pesticide spray. We are also developing methods to perform risk analysis on weather-related damage to crop production. For example, we have developed an algorism to determine the best transplanting date in rice under a given environment, using the results of multi-year simulation, in order to answer the question "when is the best transplanting date to minimize yield loss, to avoid low temperature damage and to avoid high temperature damage?".

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재생에너지원 보급에 따른 전력계통 안정도 분석 (Analysis of Power System Stability by Deployment of Renewable Energy Resources)

  • 곽은섭;문채주
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.633-642
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    • 2021
  • 제한적인 탄소배출의 필요성과 연계되는 전력수요 증가는 재생에너지산업에서 폭발적인 상승을 가져오고 있다. 전력계통에서 전기공급은 항상 전기수요와 균형을 맞추어야 할 필요가 있고, 안전하고 믿을만한 안정적인 운영을 유지하기 위하여 계통손실이 발생한다. 높은 비율의 재생에너지 보급을 갖는 전력계통에서 과도 안정도, 미소신호 안정도 및 주파수 안정도와 같은 넓은 범위의 3가지의 난제가 있다. 과도안정도는 선로계전기 동작이나 발전기 탈락과 같은 장애에 대한 계통응답을 해석하는 것이다. 미소신호 안정도는 계통관성 저하에 따른 전압불안정, 주파수 급변, 전력진동 등이 발생가능한 계통에서 조그만 증분같은 작은 동요가 일어날 때 전력계통 동기를 유지하기 위한 계통의 기능이다. 주파수 안정도는 발전과 부하 사이에 심한 불균형이 발생하는 중대 계통혼란에서도 정상 주파수를 유지하기 위한 전력계통의 기능으로 간주한다. 본 논문에서 재생에너지 보급계획에 따른 계통모의를 수행하여 3종류 안정도를 검토하며, 또한 재생에너지원이 계통안정도에 미치는 영향을 분석한다.

50kW 풍력블레이드 설계에 관한 연구 (A Study on Design of Wind Blade with Rated Capacity of 50kW)

  • 김상만;문채주;정권성
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.485-492
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    • 2021
  • 50kW 또는 그 이하의 정격용량을 갖는 풍력터빈은 일반적으로 소형풍력으로 간주한다. 소형풍력터빈은 독립형 전력시스템과 가전제품, 독립적인 적용 및 에너지저장장치, 태양광, 소수력, 디젤엔진과 같은 다른 에너지 기술을 조합하여 동시에 사용할 수 있는 매력적인 대체품이다. 연구목적은 터빈블레이드 제작법과 구조가 가능한 상업용 개발과정과 유사성을 갖도록 50kW급 풍력터빈 블레이드를 개발하기 위한 것이다. 목함에 기반하여 제작된 몰드기법은 탄소섬유와 열경화성 수지인 유리섬유를 사용한 경량설계, 다중부목, 오목성을 유지하기 위하여 채택한다. 수 작업형 시제품 제조법은 공기역학적인 평판형의 반복적인 설계를 통해서 단주기를 갖는 고밀도 형상 몰드를 사용하여 개발한 것이다. 5개의 블레이드 생산공정을 통하여 제작하고, 블레이드의 주요 구성요소는 IEC-61400-23 규정에 따라 설계의 적절성을 검증하기 위하여 시험하며. 또한, 개발된 블레이드를 갖는 풍력시스템은 성능특성을 검증하기 위하여 IEC 61400-12 규정에 따라 시험한다. 블레이드와 터빈시스템의 시험결과는 상업운전에서 요구되는 유효한 설계조건을 확인하였다.

지식정보보안 산업의 현황과 전망 (Status and prospects of Knowledge Information Security Industry)

  • 최정일;장예진;이옥동
    • 시큐리티연구
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    • 제39호
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    • pp.269-294
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    • 2014
  • 최근 우리나라는 카드3사의 개인정보 유출 등으로 보안 산업에 대한 관심이 높아지고 있다. 경영자들은 개인정보 유출 등 보안 사고에 의한 피해가 어떠한 재무적 위험보다도 더 위험한 요소로 인식하고 있다. 지식정보보안 산업은 과거 물리보안 및 네트워크 보안에서 최근에는 사회 안전 및 시설보안 등 융합 산업 보안으로 진화하고 있다. 관심분야도 방화벽이나 Anti-virus 등에서 스마트폰보안 및 지능형영상보안 등 융합보안 산업으로 변해가고 있다. 융합보안은 시설경비나 출입통제 중심에서 최근에는 공공기관 및 대기업을 중심으로 수요가 확대되고 있다. 금융, 교육, 유통, 국방, 의료, 자동차산업에 이르기까지 범위가 빠르게 증가하고 있다. 융합보안시장은 지능형차량 보안, U-헬스케어 보안, 금융 보안, 스마트 그리드 보안, 주력산업 보안 등 다양한 분야에서 제품 및 서비스가 개발되고 있으며 시장이 확대되고 있다. 지식정보보안 산업의 발전을 위해 시장중심의 인재를 육성하고 학계와 연계하여 교육과 정의 신설 및 강화가 요구된다. 글로벌 기업과의 경쟁력 강화를 위해 교육의 질적 수준을 향상시키고 동시에 대국민 보안의식을 높이기 위한 노력이 병행되어야 할 것이다.

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지속가능한 도시재생과 스마트 물 관리 (Sustainable Urban Regeneration and Smart Water Management)

  • 이유경;이승호
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.86-86
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    • 2018
  • 본 연구는 한국의 도시재생과 스마트 물 관리의 정책 분석을 위하여 도시재생과 스마트 물 관리의 등장 배경, 주요 현안 및 연계성을 모색하고 도시재생방안으로서 스마트 물 관리체계의 가능성을 검토하는 것을 목적으로 한다. 1950년대의 도시재건(Urban Reconstruction)과 1970~80년대의 도시재개발(Urban Renewal, Urban Redevelopment) 등의 정비 사업은 물리적 환경정비에 초점을 맞추었다. 그러나 1990년대 환경문제가 세계적 이슈로 등장하면서 교외지역 난개발 문제에 대한 대응책이 필요하게 되었고 도시의 물리 환경적, 산업 경제적, 사회 문화적 측면을 부흥시키는 도시재생 접근법이 출현하였다. 한국 정부는 2017년부터 시작한 '도시재생 뉴딜사업'의 일환으로 스마트 기술을 적용한 도시재생사업을 통해 스마트도시 선도국가 도약과 세계적 흐름에 부합하는 도시성장을 기대하고 있다. 1980년대 초 등장한 스마트 기술은 2000년대 들어와 스마트 도시, 스마트 인프라, 스마트 그리드 등의 분야로 확대, 진보하였다. 물 분야의 스마트 기술은 2009년 스마트워터그리드 이니셔티브(Smart Water Grid Initiative)의 발족과 함께 IBM, CISCO, Intel 등의 IT 기반 물 관리 워킹그룹 형성, Suez, Veolia, Siemens 등 수처리 기업의 스마트워터그리드 분야 진출 모색과 함께 발전하기 시작하였다. 이후 2012년 유엔 스마트 물 관리 포커스 그룹(ITU-T SG 5)의 스마트 물 관리 표준화 연구가 착수되었고 한국은 국토교통부 건설교통기술 연구 개발사업 중 하나로 스마트 물 관리 장기 연구 사업을 시작하였다. 스마트 물 관리는 수자원 및 상하수도 관리의 효율성 제고를 위하여 스마트 미터, 센서, 디지털지도제작 등 ICT를 이용한 차세대 물 관리시스템이라고 정의할 수 있다. 구체적인 대상 분야를 고려한다면 하천수, 우수, 지하수, 하폐수처리수, 해수담수 등 다양한 수자원의 관리, 물의 생산과 수송, 사용한 물의 처리 및 재이용 등 물 관리 전 분야를 포함한다. 그러나 스마트 물 관리의 용어와 개념을 처음으로 도입한 미국 등 선진국과 관련기업들은 스마트 물 관리를 '스마트 워터 미터, 센서, 첨단 모델링, 수문 지도제작, 스마트 관개농업, 자동화 로봇 등 다양한 기술을 통합적으로 운영하는 지능적인 수자원 관리를 위한 정보네트워크'로 정의한다. 일찍이 도시재생으로의 패러다임 전환을 실시한 영국 및 일본과 달리 한국의 도시재생은 개념, 구성요소, 범위, 사업방식 등의 여러 가지 측면에서 아직 형성단계에 있다. 또한 한국의 스마트 물 관리 논의는 개념정립 측면에서 심층적 논의가 거의 부재하였다. 기존의 논의들은 수자원 혹은 상하수도서비스 분야에서의 연구결과와 기술개발성과를 기계적으로 적용하고 확대하는 측면만을 부각시켰다. 그러나 이와 같은 스마트 물 관리에 대한 논의는 정보통신기술과 물 관리 서비스를 단편적으로 연결하고 적용범위를 제한할 수도 있다는 점에서 한계성이 있다. 본 연구는 국내외 문헌검토를 바탕으로 한국의 도시재생과 스마트 물 관리의 정책을 분석하고 지금까지 별개로 간주된 두 개념의 장점을 융합하여 향후 지속가능한 도시개발 사업으로서의 가능성을 검토하고자 한다.

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Effect of Extremely Low Frequency Magnetic Fields on Gene Expression in Human Mammary Epithelial MCF10A Cells

  • Hong, Mi-Na;Lee, Hyung-Chul;Kim, Bong Cho;Lee, Yun-Sil;Gimm, Yoon-Myung;Myung, Sung-Ho;Lee, Jae-Seon
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제12권4호
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    • pp.271-279
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    • 2012
  • The effects of extremely low frequency magnetic fields (ELF-MFs) on physiological processes at the cellular level remain unclear despite a number of studies. To investigate the effects of ELF-MFs on gene expression, we exposed human mammary epithelial MCF10A cells to fields of 1 mT magnetic flux density at 60 Hz for 4 and 16 h and measured the transcriptional responses of 24,000 genes using Illumina microarrays. In three independent experiments, we found no statistically significant alteration of expression levels for any of the genes assayed using a cutoff value of 1.2-fold. To confirm this result, we selected six genes with trends suggesting possible expression level changes, although these trends were not statistically significant, and investigated their expression levels further using a semiquantitative reverse-transcription polymerase chain reaction. In three independent experiments, we did not find any alterations in the expression levels of these genes. From these results, we conclude that ELF-MFs do not affect gene expression profiles under our exposure conditions.

아연/공기전지의 scale-up을 위한 설계인자 연구 (Study on the design factor to scale up the zinc/air fuel cell)

  • 이호일;오태영;박상민;김정윤
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.74.2-74.2
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    • 2010
  • 전세계는 $CO_2$ 규제강화와 에너지의 효율적 사용에 대한 사회적, 경제적 요구가 증대되면서 친환경 에너지 설비와 지능형 전력망(smart grid)가 크게 예상되고 있다. 이에 따라 기존 내연기관에 근거한 발전산업 및 자동차 산업은 필연적으로 청정에너지 기반의 전기에너지로 점진적으로 대체될 것으로 판단된다. 따라서, 청정 발전 시스템의 보급 확대와 기존 에너지의 효율적 사용을 위해서 2차전지 기반의 전력저장 기술과 연료전지 기반의 분산발전 기술이 향후 미래에너지 산업의 근간이 되는 중요한 기술들로 부상하게 되었다. 아연/공기전지는 현재는 연료전지 개념의 1차전지에 기술수준이 머물러 있지만 향후 미래에는 기존의 리튬이온전지의 낮은 에너지밀도를 극복할 수 있는 미래 2차전지 기술의 하나로 평가받고 있다. 본 연구에서는 이러한 연료전지 개념의 아연/공기전지에 대하여 기존의 수소연료전지 기반의 분산발전 분야에 적용한다면 약 1/10 이하의 가격으로 조기에 시장진입이 가능할 것으로 판단하여 사전 타당성 연구 및 대면적화를 위한 기초 설계인자 연구를 수행하였다. 연구결과, 소형 단전지부터 약 800cm2까지의 대면적 단전지까지 대면적화를 위한 기초연구를 실시하였으며, 4개의 cell로 구성된 최고출력 90W급 전해질 순환형 미니스택 시스템을 구성하여 발전시스템으로서의 가능성과 문제점 등을 도출하였다. 이러한 시험결과를 바탕으로 25개의 cell로 구성된 약 1kW 급 스택을 설계하여 향후 소형 발전시스템을 제작하고자 하였다.

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유니버설미들웨어기반 생명주기 보안에너지 서비스플랫폼 연구 (The Security Life Cycler Energy Service Platform for Universal Middleware)

  • 이해준;황치곤;윤창표
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.1197-1202
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    • 2017
  • 전력서비스를 지원하는 융합보안시스템 단말장치는 상대적으로 고도의 신뢰성이 요구된다. 특히, 에너지서비스의 복합적인 통신과 데이터 인터페이스장치간의 보안시스템이 유기적으로 연동되어야 한다. 기존의 서비스와 연관성을 두어 시스템을 구축하기 위해서는 시스템독립성과 확장성을 지원하는 생명주기 방식의 보안 서비스플랫폼이 요구된다. 생명주기를 지원하는 유니버설미들웨어방식의 Security Layer를 활용하는 것이다. 이 융합보안 플랫폼은 첫째, 실시간으로 운영되는 통신과 데이터 및 응용서비스에 대해 독립적으로 동작 가능하도록 서비스 단위로 모듈화 하였다. 둘째, 보안 레이어 개념을 적용하여 외부 보안 서비스에 대하여 보안모듈의 설치, 삭제, 시작, 중지 및 갱신을 통해 생명주기 모듈로 배포하는 플랫폼 모델을 구성하고 평가하였다. 그리하여, 실시간으로 운용되는 프로토콜의 실행상태에서 프로토콜 전송 서비스의 안정성과 하드웨어시스템에 독립적인 모듈단위의 보안서비스를 지원하도록 하였다.