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Railway Micro Grid에서 발생하는 문제 규명을 위한 시뮬레이터 개발에 관한 연구
이병복(Byungbok Lee),이종우(Jongwoo Lee) 한국철도학회 2015 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2015 No.10
Micro grid 시스템은 소규모 전력 망으로서, Photovoltaic, windmill, fuel cell 등으로 구성되어, 발전 및 배전 망으로 구성되어 있다. Micro grid에서도 photovoltaic, windmill등과 같이 간헐적인 전력 생산과 부하의 변동에 의해서harmonics, transient, flicker, frequency, unbalance, voltage등에 기인한 전력 품질 문제가 발생되고 있다. Micro grid의 전력 품질 문제를 연구하기 위해서 mirco grid를 묘사할 수 있도록 simulink를 이용하여, photovoltaic, windmill, fuel cell 모델링을 하고, harmonics, transient, flicker, frequency, unbalance, voltage의 특성 변동을 묘사할 수 있도록 부하를 설정하였으며, 특정 노드에서 전력 특성을 검지할 수 있도록 scope를 설치하여 각 특성을 규명할 수 있는 시뮬레이터를 제시하였다. Micro grid system is island power systems which consist of photovoltaic, wind turbine, fuel cell, which are generating and distribution systems. Micro grid generally has two types of operation modes, one is island and the other connected to major grid. Photovoltaic, wind turbine can produce harmonics, transient, flicker, frequency, unbalance, voltage irregularity because of power generating intermittently. We modeled micro grid to simulate photovoltaic, windmill and fuel cell, put a load model to produce the characteristics which include harmonics, transient, flicker, frequency and voltage variation. Each simulation nodes put oscilloscope to show the characteristics.
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배명남(MyungNam Bae),최병철(ByeongCheol Choi),이병복(ByungBok Lee),이인환(InHwan Lee) 한국정보과학회 2012 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.18 No.1
무선 센서 네트워크는 센싱 장치와 계산 및 무선 통신 기능을 갖는 다수의 소형 센서노드들로 구성된다. 전송 데이터나 무선 범위에 따라 다르지만, 일반적으로 센서노드는 기존 1차전지 기반의 충분하지 않은 에너지 제공으로 제한된 역할만을 수행할 수 있다. 이는 센서 네트워크에서 해결해야 할 중요한 이슈 중에 하나이다. 현재, 센서 네트워크 분야에서, 태양에 의한 에너지 생성은 이러한 에너지 부족 문제를 보완할 수 있는 가장 적절할 방법으로 알려져 있다. 태양 에너지는 주기적이고 반복적으로 제공될 수 있어, 센서노드가 오랜 시간 동안 생존할 수 있도록 하기 때문이다. 본 논문에서는 에너지 소모율 대비 최대 전송 효율을 제공하는 자가충전 센서노드 하드웨어의 개발에 대해 기술하였다. 또한, 제안된 센서노드는 태양 및 2차전지에 대해 여러 단계화된 상태 제어가 요구되는 에너지 지향 응용에 쉽게 적응할 수 있다. 추가로, 실험을 통해 유휴 에너지를 사용하는 고출력의 센서 응용에서, 활성화/수면 비율은 전송 데이터의 길이에 비해 보다 중요하게 고려되어야 함을 알 수 있다. Wireless sensor networks are composed of a large number of small sensor nodes equipped with sensing devices, computing power and radio communication capabilities. It depends on the transmission data and radio range, but usually the sensor nodes can be able to perform only the restricted role because they are not prepared well enough for the existing battery source. This is one of the major issues to solve in sensor networks. Today, it is known as the most proper technology that the energy harvesting from the sun can complement the shortage of energy in wireless sensor network. The solar energy makes the sensor nodes work for a long time because it is offered in the outdoor everyday and repeatedly. In this paper, we describe a self-charging wireless sensor node that gives the highest transmission rate as a percentage of consumption by utilizing the solar energy. Also, this sensor node can easily adapt in an energy-oriented application context that is needed the various stepped control, depending on the residual energy of the solar and 2nd battery. Additionally, in the applications with the high power to effectively utilize the wasted energy, we can verify that the active/sleep ratio is more important than the length of payload through our experiments.
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도심 무선 센서 네트워크 환경에서 LOS 기반 경로손실 측정과 분석
배명남(MyungNam Bae),강진아(JinA Kang),남상관(SangKwan Nam),이병복(ByungBok Lee),최병철(ByeongCheol Choi),이인환(InHwan Lee) 한국정보과학회 2011 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.38 No.5
본 논문은 도심 도로에서 line of sight(LOS) 전파 과정의 경로손실을 모델링하기 위해, 경기도 고양시 일산 주변에서 2.4GHz IEEE 802.15.4 무선 채널을 측정하고 분석한 결과를 기술한다. 우리는 도로에 대해 전형적인 경로손실 관계로 PL(dB) = 10 · α · log10(r) + L을 활용하였다. 여기에서, α는 무선 채널에 영향을 미치는 주변 건물을 고려한 경로손실감쇄 지수, r은 도로에서 송수신 거리, 그리고 L 은 동적 환경 요인에 따른 추가 손실이다. 측정을 통해 2.5≤α≤3.7과 환경 요인에 따라 범위를 갖는 L 을 관측할 수 있었다. 본 논문의 결과는 도심 도로에서 경로손실을 잘 표현할 수 있으며 현재 진행되고 있는 도시 지능화를 위한 무선 센서 네트워크의 설계 및 배치 등의 분야에 활용할 수 있다. In this paper, to model the path-loss characteristics in urban line-of-sight(LOS) propagation, we performed measurements in Ilsan City at frequency 2.4GHz and IEEE 802.15.4. Although path-loss variance for any street was exist, measurements yielded a typical path-loss, PL(dB) = 10 · α · log10(r) + L, where α?is the street-dependent path-loss coefficient, r is the street length between transceiver and receiver, and L is the additional loss incurred at streets. Path-loss coefficient, derived from a building density over street length on either side, was measured a variation of 2.5≤α≤3.7 in Ilsan City. And, the additional loss L is cause by obstacles that would appear in an actual urban environment such as vehicular traffic, and so on. Our experiments will be useful for the estimation of shadowing area appear in urban environments, and motivate its potential to efficient placement strategies for urban coverage.
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