Earticle

본 논문에서는 다중 사용자 기반의 비결합 무선 에너지 하베스팅 네트워크에서 에너지 효 율을 최적화하는 알고리즘을 제안하고 사용자들의 다양한 지리적 분포 시나리오를 가정하여 에너지 효율의 변화의 트랜드를 분석 및 실험하였다. 무선 데이터 전송 및 무선 에너지 충전 이 동시에 이루어지는 무선 에너지 하베스팅 네트워크에서는 에너지 효율 지표는 네트워크 성능을 판단하는 주요한 지표로서 이를 향상시키기 위해서 다양한 요소가 어떻게 영향을 줄 수 있는지 조사할 필요가 있다. 본 논문에서의 모의실험 결과에서 효과적으로 에너지 효율 내지 무선 전력전송 효율을 증대시키기 위해서 두 송신기 hybrid-access point (H-AP)와 power beacon (PB)을 기준으로 사용자들의 분포 형태가 중요한 요소라는 점을 확인할 수 있다.

In this paper, we propose an algorithm to optimize energy efficiency in a multi-user decoupled RF energy harvesting network and experiment on the trend of energy efficiency change assuming users' various geographical distribution scenarios. In the RF energy harvesting network where both wireless data transmission and RF energy harvesting are simultaneously performed, the energy efficiency is a key indicator of network performance, and it is necessary to investigate how various factors can affect the energy efficiency. In order to increase energy efficiency effectively, we can confirm that users' distributions are important factors in the RF energy harvesting network from the simulation results.

본 연구는 음료 제조 시 필요한 냉각·온열 공정의 에너지 소비를 줄이기 위해, 기존 저온·중압(3 bar·4℃) 방식 대신 마이크로버블 기반 고압(6 bar) 탄산 주입 공정을 제안하였다. 짧은 노즐과 분산판을 갖춘 마이크로버 블 생성기를 자체 제작하고, SUS 재질·펌프·송풍기 등을 최적화하여 고압에서도 균일한 기포 분산이 이루어지도 록 설계하였다. 탄산 함유량 측정은 Anton Paar의 CarboQC at-line 장비를 활용하였으며, 반응 시간이 5분 이내 임에도 상온(약 28℃)에서 목표 탄산화도(7.8 g/L)를 안정적으로 달성함을 확인하였다. 마이크로버블 탄산 주입 공 정 적용을 통한 냉각과 열처리 공정 내 에너지 소비량 감소를 수식적으로 분석하였으며, 이를 통한 탄소배출 저감 량을 수식 연간 약 34,000톤의 CO₂를 저감할 수 있음을 확인하였다. 공정내 고압 유지를 위한 압축 펌프 에너지 사용량 증가 영향은 0.2% 이하 수준으로 미미하여 본 연구에서의 에너지 효율 및 온실가스 감축 측면에서 타당함 을 확인하였다. 이는 음료 산업에서의 경제성·친환경성 요구를 동시에 충족시키는 대안이 될 수 있음을 시사한다.

This study proposes a ultrafine bubble-based high-pressure (6 bar) carbonation injection process instead of the conventional low-temperature, medium-pressure (3 bar, 4℃) method to reduce energy consumption in the cooling and heating processes required for beverage production. A ultrafine bubble generator equipped with a short nozzle and a diffuser plate was fabricated in-house, and materials such as SUS, pumps, and blowers were optimized to ensure stable bubble dispersion even under high-pressure conditions. Using Anton Paar’s CarboQC at-line device for carbonation measurement, it was confirmed that the target carbonation level (7.8 g/L) could be stably achieved at room temperature (approximately 28℃) within five minutes of reaction time. A formula-based analysis of reduced energy consumption in cooling and thermal treatment processes was conducted when applying the ultrafine bubble carbonation injection method, and the results indicate an annual reduction of approximately 34,000 tons of CO2 emissions. The increase in energy consumption due to the compression pump for maintaining high pressure was found to be below 0.2%, confirming the feasibility of this approach in terms of energy efficiency and greenhouse gas reduction. These findings suggest that this method could serve as an alternative that satisfies both economic and eco-friendly requirements in the beverage industry.

본 연구는 역사적 건축물을 보존하면서 동시에 에너지 효율 향상을 위한 서구의 제반 지침 및 연구업적에 대한 것으로, 건축계획적 기법에 초점을 두어 살펴본 것이다. 이들 기법은 에너지를 절약하고 쾌적성을 증대하기 위한 기존의 ‘패시브 기법’을 비롯하여, 적극적인 활용을 위한 비용 효율이 높은 ‘에너지 효율 증진 전략’, 그리고 에너지 효율이 높은 최근의 ‘신재생에너지의 도입’으로 3구분되었으며, 각각의 연구결과는 다음과 같다. 첫째, ‘패시브 기법’에 있어서, 햇빛과 바람을 수용, 혹은 차단함으로써 에너지 효율을 향상시킨 패시브적인 건축요소들로는 두꺼운 벽체, 처마 돌출부와 차양, 포오치와 발코니, 셔터(블라인드, 휘장, 커튼), 덧 창호, 차광나무 등이 있으며, 이를 통하여 일사량과 열을 조절한다. 또한 패시브적인 시스템으로는 채광정을 비롯하여 오르내리창, 교창, 다락 및 지붕의 해치와 도머 창이 있는데, 이들은 자연 채광뿐만 아니라, 열을 배분하고 소모하기 위해 공기 흐름과 맞 통풍을 불러일으키는 자연환기 시스템으로서의 역할도 한다. 둘째, ‘에너지 효율 증진 전략’에 있어서, 역사적 건축물의 에너지 효율 증진을 위한 변경기법들로는 내부단열, 기밀성 및 방습, 창호의 교체 등이 있다. 이들은 각각 투습성 증기에 의한 모세관 활성 내부단열 시스템, 틈새 보호 및 목재 보 단부의 기밀성 개선, 그리고 3중 박층 유리의 별도 창호 설치와 같은 기법으로 실행되고 있다. 이때 개방된 기존의 환기 경로라든가 물을 빼고 통풍시키는 구멍, 그리고 공기 인출구(air inlet and outlet)를 가능한 유지하도록 한다. 셋째, 역사적 건축물에 도입될 수 있는 신재생에너지들로는 태양열, 풍력, 수력, 지열, 바이오매스 등이 있다. 태양열 에너지는 지붕 외관을 손상시키는 태양열 집열판 보다는 벽체 개구부용 태양열 패널과 창호, 그리고 지붕재로서 태양열 타일 및 슬레이트가 사용되기 시작하였고, 풍력과 수력 및 지열 시스템을 구성하는 주요 공간 및 부품들은 역사적 건축물의 시각적 간섭을 최소화하는 범위 내에서 설치되었으며, 빈티지 요소로서의 수력에너지이라든가 외견상 예전의 벽난로를 연상시키는 바이오매스 보일러 등은 역사적 건축물의 특성을 배가시키는 역할도 하고 있다.

This study is to research technical measures for improving energy efficiency in the conservation and reuse of historic buildings focused on the recent research trends and case studies of the west. These measures are broadly classified into three types, the passive measures for saving energy and increasing comfort, the most cost-effective energy saving strategies, and the renewable energy sources. Firstly, the passive measures are divided into the elements and systems. The passive elements are awnings and overhanging eaves, porches, shutters, storm windows and doors, and shade trees. There are also the natural ventilation systems such as the historic transoms, roofs and attics to improve airflow and cross ventilation to either distribute, or exhaust heat. Secondly, the most cost-effective energy efficiency strategies are the interior insulation, airtightness and moisture protection, and the thermal quality improvement of windows. The energy efficiency solutions of modern buildings are the capillary-active interior insulation, the airtightness and moisture protection of interior walls and openings, and the integration of the original historic window into the triple glazing. Beyond the three actions, the additional strategies are the heat recovery ventilation, and the illumination system. Thirdly, there are photovoltaic(PV) and solar thermal energy, wind energy, hydropower, biomass, and geothermal energy in the renewable energy sources. These energy systems work effectively but it is vital to consider its visual effect on the external appearance of the building.

클러스터 기반의 라우팅 프로토콜은 네트워크 내의 노드들의 에너지를 균등하게 소비하나 고립 노드가 발생하여 에너지 효율을 저해하며, 홉 기반의 라우팅 프로토콜은 대규모 네트워크나 동적으로 변경되는 환경에는 적당하나, 정기적인 플러딩과 싱크 주변 노드들의 급격한 에너지 손실로 인해 네트워크 생존 시간을 줄어들게 한다. 따라서 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 내의 노드들의 제한된 에너지 자원을 균등하게 소모하기 위해 클러스터링 기반의 라우팅 방법을 사용하고 클러스터에 포함되지 않은 고립 노드들을 근접 클러스터에 홉 방식을 적용하였다. 참여 못한 고립 노드들을 클러스터에 포함시킬 때 노드들의 에너지 부하를 균등하게 하기 위해 피보나치수열을 이용하여 클러스터에 참여하는 노드 수를 조절하였다. 본 논문에서 제안한 프로토콜이 기존의 방법에 비해 고립 노드의 수를 줄여 에너지 효율이 높아짐을 보였다.

The Cluster-based routing protocol is consumed the energy consumption efficiently, but there are many isolated nodes while clustering, so these are impeding energy efficiency. Hop-by-hop based routing protocol is suitable large-scaled network or dynamic environment. However, with the periodic flooding signal and rapid energy loss of near sink nodes, the network life time become shorter. In this paper, We propose the hybrid routing protocol that combine the cluster based routing method for energy efficiency of nodes and hop-by-hop method for re-joining the isolated nodes and load balance of nodes in the near cluster using fibonacci sequence. Based on the analysis, it is proved that the hybrid routing protocol provided higher energy efficiency and less the isolated nodes than previous methods.

2011년 이후 공동주택 준공건수가 꾸준히 증가하는 것과 마찬가지로 2005년 이후 공동주택의 G-SEED 인증도 증가세를 보이며 인센티브를 부여받기 시작한 2013년 이후에는 인증 건수가 급속도로 증가하는 것을 알 수 있다. 하지만 G-SEED 인증을 받은 대다수의 단지가 실사용 단계에서 에너지 소비나 효율에 있어 인증을 받지 않은 단지와 큰 차이를 보이지 않아 실효성을 제고할 필요가 있다. G-SEED인증은 장기적인 측면에서 에너지 절감과 저탄소녹색도시 구현을 목표로 하는 만큼 본 연구에서는 G-SEED인증을 통해 인센티브를 받고 실사용자가 입주한 단지를 대상으로 1년 동안의 에너지 사용량(3가지)을 조사한 후 주변단지와의 비교를 통해 인센티브를 받은 만큼 에너지 사용에 있어 높은 효율을 발휘하고 있는지 조사했다. 그 결과 인센티브를 획득한 6개 단지의 에너지 성능이 효율적이지 않다는 것을 알 수 있었다. 유사단지와의 비교 결과는 다양한 형태로 분석됐으나 일반적으로 6개 단지 모두 시 및 시군구 평균 에너지 사용량에 비해 모두 높은 에너지 사용 패턴을 나타냈다. 이로써 건물의 사후관리를 위한 건물 라이프 사이클 관리 시스템이 필요함을 알 수 있다.

Following a similar trend in which the number of completed apartments has been increasing steadily since 2011, the number of Green Standard for Energy and Environmental Design(G-SEED) certified apartments has increased since 2005. Reportedly, the number of certificates obtained has grown at a particularly rapid rate since 2013, when incentives were introduced to the G-SEEDprogram. As the long-term goals of G-SEED Certification are energy conservation and the realization of low-carbon green cities, apartments that were given incentives by the G-SEEDprogram and were actually inhabited by residents were used in this study. The apartments were monitored for one year to determine the amounts of energy used (three types). The data gathered were compared against those obtained from adjacent, comparable apartments that were not certified. Then, the effectiveness of the incentives received was examined to verify whether the incentives led to improved energy efficiency in the certified units. The results of the study showed that the six G-SEED certified units were under performing in terms of energy efficiency. Despite the various types of analysis employed for the comparative data, all six units exhibited energy consumption patterns that were marked by greater amounts of energy used, as compared against the average amounts of energy used in the city as well as in a comparable provincial city. This finding indicates that a system of building life cycle management is needed to ensure conservation-minded care and maintenance of apartments inhabited by tenants. Despite the best intentions, most G-SEED certified apartments exhibit only a make no difference in energy efficiency once they are occupied by tenants, as compared to their noncertified counterparts. Accordingly, there is a need to increase the effectiveness of G-SEEDCertification.

본 연구는 2030 국가 온실가스 감축 목표(NDC) 달성 및 취약계층 이용 공공건축물의 에너지 효율 향상에 주목하여, 그린리모델링(GR) 사업의 실질적 효과를 BEOP(Building Energy Optimization Program) 방법론과 통합하여 분석하였다. 그 린리모델링을 완료한 공공 어린이집 10개소를 대상으로 2018-2024년 에너지 데이터를 기반으로 GR 효과, 계약전력 적정성, 온실가스 배출량 변화 및 투자비용 효율성을 분석하였다. 연구 결과, GR은 에너지 사용량 절감에 일부 기여했으나, GR 직후 온실가스 배출량이 오히려 증가하는 사례가 다수 확인되었다. 특히 BEOP 분석을 통해 대부분의 시설에서 실제 사용량과 괴리된 계약전력 설정으로 인해 불필요한 예산 낭비(과도한 계약) 또는 추징금 발생(과소 계약) 문제가 심각함을 입증하였다. 이는 BEOP 기반 계약전력 최적화가 그린리모델링 효과를 극대화하고 에너지 예산 효율성을 혁신적으로 개선할 수 있음을 의미한다. 본 연구 는 BEOP와 GR의 통합 시너지가 2030 NDC 달성 기여 및 취약계층 시설의 사회적 가치 증대에 기여할 수 있고, 이를 토대로 GR 사업시 BEOP-CNPP 연계형 시스템 구축의 정책적 제안을 하였다.

This study analyzed the practical effects of the Green Remodeling (GR) project by integrating it with the Building Energy Optimization Program(BEOP) methodology, focusing on achieving the 2030 National Greenhouse Gas Reduction Target(NDC) and improving the energy efficiency of public buildings used by vulnerable groups. Focusing on 10 public childcare centers that underwent GR, the study analyzed energy data from 2018-2024 to assess GR effects, the appropriateness of contracted power capacity, changes in greenhouse gas (GHG) emissions, and cost-effectiveness of investments. The findings indicate that while GR contributed to some energy consumption reduction, a significant number of cases showed an increase in GHG emissions immediately after GR completion. In particular, BEOP analysis has proven that most facilities have serious problems with unnecessary budget waste (over-contracting) or additional charges (under-contracting) due to contract power settings that are different from actual usage. This demonstrates that BEOP-based optimization of contracted power capacity can maximize GR effectiveness and revolutionize energy budget efficiency. The study found that the integrated synergy of BEOP and GR can contribute to achieving the 2030 NDC and increasing the social value of facilities for vulnerable groups, and based on this, proposed a policy proposal for establishing a BEOP-CNPP linked system for GR projects.

수중무선센서망에서의 센서위치추정은 수중환경의 급격한 신호감쇠 특성으로 인해 기존 지상기반의 무선 주파수 방식이나 GPS를 효과적으로 사용할 수 없다는 구조적 난제를 안고 있다. 음향통신이 가장 현실적인 대안이지만, 수중환경은 심각한 에너지 제약과 더불어 센서배치에 따른 기하학적 특이성 문제를 야기한다. 본 논문은 이러한 문제를 해결하기 위해 ToA 기반의 음향 거리추정 방식을 활용한 UWSN 맞춤형 분산형 센서위치추정 알고리즘을 제안한다. 종종 기하학적 오차요인을 간과하는 기존 분산형 접근법들과 달리, 제안하는 기법은 GDoP 기반의 재선택 메커니즘을 명시적으로 도입하였다. 이는 기하학적 배치가 열악한 기준노드 집합을 능동적으로 배제함으로써 위치추정의 강인성을 보장한다. 제안된 알고리즘은 반복적인 절차를 통해 수행되며, 위치를 성공적으로 파악한 센서노드가 이후 인접 노드들의 새로운 기준노드 역할을 수행함으로써 위치 추정영역을 점진적으로 확장한다. 시뮬레이션 결과는 위치 추정성능이 통신반경과 노드밀도 간의 상호 보완적인 관계에 의해 결정됨을 보여준다. 또한 에너지 효율성 분석 결과, 제안된 분산형 방식은 단거리 음향 전송을 활용함으로써 기존 중앙집중식 방식 대비 전체 네트워크 에너지 소비를 약 30% 절감하는 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구는 자원이 제한된 수중환경에 효과적으로 적용 가능한 강인하고 확장성 높으며 비용 효율적인 센서위치추정 솔루션을 제시한다.

Localization in Underwater Wireless Sensor Networks(UWSNs) faces significant challenges due to signal attenuation affecting standard RF and GPS methods, alongside severe energy and geometric constraints in acoustic environments. To address these challenges, this paper proposes a distributed cooperative localization algorithm tailored for UWSNs using Time of Arrival(ToA) acoustic ranging. A key innovation is the explicit inclusion of a Geometric Dilution of Precision(GDoP)-based re-selection mechanism, which ensures robust positioning by mitigating geometric errors often ignored by traditional methods. Through an iterative process, localized nodes serve as new references, progressively expanding network coverage. Simulation results demonstrate that performance relies on balancing communication range and node density, while energy analysis reveals approximately a 30% reduction in consumption compared to centralized approaches through short-range transmission. Consequently, this study presents a robust, scalable, and cost-effective solution for resource-constrained underwater deployments.

최근 사물인터넷 기기의 수가 급증함에 따라, 군사용 사물인터넷과 위성통신 산업의 통신 기밀성을 보장하기 위한 효과적 인 보안 기술의 필요성이 커지고 있다. 본 연구에서는 안전한 사물인터넷 통신 환경을 구축하기 위해 멀티 링크 통신을 활용 한 우호적 재밍 기반 은닉 전송 기법을 제안한다. 이는 multi link operation (MLO) 기술을 활용하여 같은 주파수 내에서 노이 즈와, 노이지한 환경에서 상관성 검출이 가능한 프리엠블 패턴 기반 데이터를 서로 다른 링크로 전송하는 우호적 재밍 방식이 다. 제안 모델은 제3의 재머 단말이 우호적 재밍 기능을 수행하는 종래 모델에 비해 effective data rate (EDR)이 평균 19.74% 증가하였고, detection failure rate (DFR)을 평균 33.99% 감소시켰다.

The proliferation of Internet of Things (IoT) devices has heightened the demand for secure communication mechanisms, particularly in the Internet of Battlefield Things (IoBT) and satellite communication domains. This study proposes a physical layer security-based data hiding transmission scheme to establish an IoT communication environment robust against eavesdropping attacks. The proposed model employs a friendly jamming approach utilizing multi-link operation (MLO) technology, which transmits noise and preamble-pattern-based data—detectable through correlation even in noisy conditions over different links within the same frequency. Compared to the conventional model in which a third-party node performs friendly jamming, the proposed model achieves an average increase of 19.74% in effective data rate (EDR) and an average reduction of 33.99% in detection failure rate (DFR).

The proliferation of multimodal systems demands efficient management of heterogeneous computing resources. However, most GPU-centric frameworks still rely on static scheduling, resulting in unbalanced utilization and energy waste. This paper presents HERMES (Heterogeneous Efficient Resource Management and Execution Scheduling), an adaptive scheduling framework designed for efficient scheduling in heterogeneous multimodal AI systems. HERMES introduces HScore, a unified metric that quantifies heterogeneous efficiency by integrating performance (FPS) and power consumption. Experimental results on a ViT-based multimodal benchmark show that HERMES achieves up to 12.7% faster execution and 15.8% higher energy efficiency than static hybrid baselines, while maintaining balanced CPU–GPU utilization. These findings confirm that adaptive feedback scheduling significantly enhances both scalability and sustainability in multimodal AI systems.

The increase in housing energy costs due to deteriorated rural house is directly related to the quality of life of rural residents, which is fundamental challenge for the government. In this study, we analyzed the current energy performance and the effect of housing energy efficiency improvement after remodeling of the four rural houses over 20 years old considering the rural housing type. As the result, the heating energy requirements of the unit surface is very high, and the effect was predicted to vary by housing after improved thermal insulation. This means that the cost of housing energy will be utilized as a target selection criterion or post-effect for the rural house remodeling project. In addition, the energy performance was analyze for the compact houses, which are in demand, mainly for young rural immigrants. As the result, the energy performance is very efficient.

Climate change is a global problem related to the Our Common Future. It is due to excessive emissions of greenhouse gases such as carbon dioxide. The international society is striving to reduce greenhouse gas emissions. China has emphasized the historical responsibility and role of developed countries in the issue of climate change. Recently, as the Paris Agreement has been adopted, all countries are obliged to reduce their GHG emissions without discrimination between developed and developing countries. As environmental pollution such as serious air pollution is getting worse and China, as the world's largest greenhouse gas emitter, the pressure of the international community is deepening, China is actively participating in various activities concern with coping with climate change under Paris Agreement. China has set a goal of reducing greenhouse gas emissions through measures such as adjusting industrial and energy structures and enhancing energy efficiency in macro-national policies. More specifically, it has announced policies on the implementation of the carbon emission trading system. It is attempting to build a progressive carbon trading market through regional designation. China recognized the necessity of introduce a nationwide emissions trading system to achieve its national reduction targets by 2020, which were published around the year 2009 in COP15. Therefore, China has set up a related system through pilot operation of emission trading system in a specific region and planned to make it a cornerstone for implementation of emission trading system at the national level in the future. China have officially approved the implementation of carbon emission trading pilot project in 7 provinces. However, unlike China's aggressive attitude, there are also some problems: First, the content of the relevant rules to support the positive action of China is still insufficient. The policy on the GHG reduction target is too sporadic so it is difficult to show practical binding power; second, the normative status of related regulations are so low; third, it is necessary to establish a uniform national certification standard for certification; forth, The operation of the Pilot Emissions Trading Scheme may help to select the best model for the situation in China, but there is a risk of confusion due to the superiority of regional norms.

이동통신 시스템에 적용되는 적응변조방식의 변환은 주변 환경을 고려한 변환을 사용하므로, 변환 조건 및 이에 따른 전송량의 변화에 대한 관점에서 다루었으나, 이동통신 단말기와 같이 에너지 효율이 좋아야 하는 경우에 는 이러한 적응방식이 성능을 낮게 할 경우가 발생한다. 따라서 전송효율만을 고려하던 기존방식에서 소비 에너지를 고려하고, 프레임 길이를 조절하여 사용하는 적응변조방식을 제어하는 최적화 방식을 제안한다.

In this paper, the optimum transmission method is proposed to save the energy and to increase the throughput of the adaptive modulation mobile radio system with frame length control. Traditionally, adaptive modulation has been used to improve the throughput using the power margin of the system design. Considering the frame length vs energy saving and adptive modulation, the optimum transmission method is proposed for hub and mobile station each.

무선센서네트워크(WSN)는 다양한 환경에서 정보수집을 목적으로 하는 응용분야에 널리 사용된다. WSN을 구성하는 센서노드는 저 전력 배터리를 기반으로 동작하므로 이를 고려한 WSN 수명연장은 중요한 연구목표이다. 본 논문은 효율적인 WSN을 구성하기 위해 노드의 에너지 소비는 적으면서도 클러스터 부하 균등화를 이룰 수 있는 최적화된 클러스터링 프로토콜을 제시한다. 프로토콜의 핵심 아이디어는 센서노드가 저장할 수 있는 정보용량의 한 계치를 이용해서 클러스터 멤버노드와 클러스터 밀집도가 균등분포(load balancing)되도록 하는 것이다. 또한 최적 클 러스터 헤드 확률모델을 도입해서 WSN을 분할하는 클러스터가 최적화 되도록 한다. 이를 통해서 네트워크 부하의 적절한 분산과 에너지 소비 효율을 극대화하는 성능개선을 이끌어 낼 수 있다. 성능평가 결과 제안하는 프로토콜은 대표적인 계층형 프로토콜인 LEACH와 최근에 제안된 클러스터 기반 지역 멀티 홉 라우팅 프로토콜(CBLM)보다 더 수명이 연장되고 안정화 될 수 있었다.

The Wireless sensor network(WSN) consisting of a large number of sensors aims to gather data in a variety of environments. The sensor nodes operate on battery of limited power. so, To extend network life time is major goals of research in the WSN. In this paper, we state the key point of a energy consumption with minimum&load balancing. The proposed protocol guarantee balance of number of cluster member nodes using the node memory threshold and optimization of distribution of cluster head using the optimized clustering method. The results show that the proposed protocol could support the load balancing and high energy efficiency by distributing the clusters with a reasonable number of member nodes. The simulation results show that our schme ensure longer life time in WSN as compare with existing schemes such as LEACH and CBLM.

통신 시스템의 설계 전력 여유분을 이용하여 기존 시스템의 구성을 변경하지 않고 시스템의 전반적인 전송효율을 증진시킬 수 있는 적응변조방식의 변환은 주로 전송량에 대한 관점에서 다루었으나, 변조방식의 변환 시 소모되는 순간 에너지는 이동통신 단말과 같이 밧데리가 필요한 장치의 효율을 낮춘다. 따라서 전송효율만을 고려하던 기존방식에 순간 에너지소비의 관점을 도입하여 에너지 효율을 고려한 변환기법을 제안한다.

In this paper, the effective transmission method is proposed to save the energy and to increase the throughput of the communication system using adaptive modulation. Traditionally, adaptive modulation has been used to improve the throughput using the power margin of the system design. Considering the instantaneous energy during the modulation method changing duration, the effective transmission method is proposed. By the simulation, the performance and effectiveness is validated.

현재의 네트워크 프로토콜은 대부분의 계층에서 Broadcast를 기반으로 설계/구현되어 불필요한 데이터가 overhear 되는 등 에너지 측면에서 비효율적이다. 예를 들어 이더넷 프로토콜의 경우, 전송충돌 감지를 위해 송신자를 제외 한 모든 노드들은 항상 NIC를 Active 상태로 유지해야 하며, overhearing을 통해 자신에게 전송되는 프레임을 인 지해야 한다. 이러한 대기 상태의 유휴 전력 소모를 최소화하기 위해서는 송신자와 수신자만의 Active 상태로 유지 되어야 하며, 패킷 송수신이 발생 시 그 외 노드들은 Idle 상태가 유지되도록 하는 Broadcast 기반이 아닌 Active/Idle 상태 전환을 통한 Unicast 기반의 MAC 프로토콜 설계가 필요하다. 본 논문에서는 이러한 에너지 비 효율성을 관련 연구들의 조사와 실제 네트워크 모니터닝 및 분석들 통해 에너지 효율적인 유선 네트워크 프로토콜 의 필요성을 지적하고 계층 별 네트워크 프로토콜의 설계 방향을 논의한다. 즉, peer-to-peer connection 생성하 는 기존의 네트워크 프로토콜과는 달리 서비스 그룹 별 connection 관리를 통해 동일 context 패킷의 중복 전송을 최소화 하는 에너지 효율적인 네트워크 프로토콜(MAC, 라우팅, 트랜스포트)을 설계가 필요하다.

The current network protocols for wired networks are usually based on message broadcast to detect a peer, which leads to repeatedly overhear the packets not destined to itself. These frequent unnecessary overhearing may cause an huge energy inefficiency in the view of the global Internet. For example, the Ethernet protocol always keeps its NIC alive to sense the bit transmission signal to avoid a collision and should receive even the packets not destined to itself to determine a proper arrival. Thus, to save an energy, a sleep-and-wake mechanism not on broadcast but by on unicast needs to be incorporated. In this paper, we point out the energy inefficiency over the wired network through a related work survey and an analysis in packet monitoring. Based on the observation, we also discuss some energy efficient design policies for MAC, routing, and transport protocols over energy efficient wired networks.

무선센서네트워크(WSN)에서 메시지 전송 시 에너지 효과적인 경로를 찾는 것은 중요한 이슈 중 하나이다. WSN을 위한 다수의 프로토콜들이 개발되었고 그 중 DD(directed diffusion)는 플랫 기반의 대표적인 프로토콜이다. 하지만 DD가 사용하는 최단경로 기법은 센싱 홀과 네트워크 분리의 문제점이 있다. 본 논문에서는 이와 같은 문제점을 개선하기 위해 최소 에너지 레벨과 홉 카운트를 동시에 계산하여 최적경로를 찾는 프로토콜을 제안한다. 성능평가 결과 본 논문에서 제안한 프로토콜은 DD 프로토콜에 비해 약 25% 센싱 홀 문제를 개선했으며 또한 13% 오랜 네트워크 생존기간을 보였다.

networks. The route scheme should consider both of the energy level of sensor nodes and the number of hops at the same time. First of all, this paper proposes an optimum routes finding scheme, which could be used in the sensor network routing protocols. The scheme uses an optimum value for the path with the considerations of both the minimum energy level of a path and the number of hops at the same time. The analysis result shows that the proposed routing protocol could lengthen the network life cycle about 13% compared to the previous DD protocols.

최근에 무선 센서 네트워크는 여러 분야에서 다양하게 활용되고 있으며 간단한 환경 모니터링 시스템에서부터 기계, 구조물, 교량, 비행기와 같은 모션 모니터링과 군사, 텔레매틱스와 같은 정보량이 많고 복잡한 시스템에 적용이 시도되고 있다. 따라서 간단한 역할만 수행하면서 저 전력으로 오랜 시간 동안 운용을 목표로 해온 무선 센서 네트워크는 어려운 작업을 수행하도록 요구되고 있다. 일반적으로 무선 센서 네트워크의 MAC 프로토콜들은 주기적으로 sleep / wake를 반복하여 필요한 에너지 소비를 줄이며 이를 Duty Cycling이라고 한다. 하지만 이러한 Duty Cycling은 sleep 구간 동안에 전송할 수 없어서 홉(Hop)이 늘어날수록 전송지연이 증가하는 단점이 있다. 이러한 전송지연은 비행기 날개, 군사, 텔레매틱스 등의 복잡한 시스템이나 교통사고위험 감지 경고 시스템과 같이 빠른 데이터 처리가 필요한 시스템에서 큰 문제점이 될 수 있다. 본 논문에서는 수신 구간을 분산 배치 알고리즘(Distributed Duty Cycling, DDC)을 통하여 무선 센서 네트워크 MAC(Media Access Control) 프로토콜에서 발생하는 전송지연을 크게 줄이는 기법을 제안한다. 제안한 알고리즘은 CC2420DBK를 이용한 필드 테스트를 통해서 검증되었으며 실험 결과를 통해서 DDC 알고리즘을 통해서 전송지연을 크게 줄이고 에너지 소비 또한 감소한다는 것을 확인 할 수 있다.

Recently, wireless sensor networks are deployed in various applications range from simple environment monitoring systems to complex systems, which generate large amount of information, like motion monitoring, military, and telematics systems. Although wireless sensor network nodes are operated with low-power 8bit processor to execute simple tasks like environment monitoring, the nodes in these complex systems have to execute more difficult tasks. Generally, MAC protocols for wireless sensor networks attempt to reduce the energy consumption using duty cycling mechanism which means the nodes periodically sleep and wake. However, in the duty cycling mechanism. a node should wait until the target node wakes and the sleep latency increases as the number of hops increases. This sleep latency can be serious problem in complex and sensitive systems which require high speed data transfer like military, wing of airplane, and telematics. In this paper, we propose a solution for reducing transmission latency through distributed duty cycling (DDC) in wireless sensor networks. The proposed algorithm is evaluated with real-deployment experiments using CC2420DBK and the experiment results show that the DDC algorithm reduces the transmission latency significantly and reduces also the energy consumption.

With the growing demand for hybrid UAVs, efficient energy management systems (EMS) are becoming increasingly essential. This study proposes a Deep Q-network-based EMS for hybrid UAVs powered by an internal combustion engine and a battery. The EMS optimizes engine efficiency by maintaining operation within its most effective range while the battery supplies additional power as needed. Simulations under dynamically changing conditions demonstrate that the EMS efficiently distributes energy between sources, ensuring reliable power delivery and significantly improving overall efficiency. The proposed system presents a promising approach to enhancing the performance of hybrid UAVs.