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에너지 센서 네트워크를 위한 무선 스마트 플러그 설계
Design of Wireless Smart Plug for Energy Sensor Network 원문보기

통신위성우주산업연구회논문지 = The Journal of Korea Society of Communication and Sapce Technology, v.6 no.2, 2011년, pp.131 - 135  

김원호 (공주대학교 공과대학 전기전자제어공학부)

초록
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본 논문에서는 에너지 센서 네트워크 적용을 위한 AC 전력센싱 기능과 지능형 대기전력 차단제어 기능을 가진 무선 스마트 플러그 설계와 적응식 대기전력 차단제어 알고리즘을 제안하고 구현하였다. 적응식 대기전력 차단제어 알고리즘은 사무기기나 가전기기마다 상이한 대기전력 문턱치를 학습기능에 의해 자동 감지하고, 적응 설정되게 함으로서 사용자의 편이성과 신뢰성 높은 대기전력 차단제어 기능을 제공하여 에너지소비 절감 효과를 극대화 할 수 있도록 하였다. 구현된 시제품의 기능을 검증한 결과, 설계 요구기능을 모두 만족하였으며 대기전력 소비를 절감할 수 있는 지능형 전력센서로서 실용성이 있음을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we describe the design and implementation of wireless smart plug having AC power sensor and intelligent standby power control algorithm for energy sensor network. The adaptive standby power control algorithm has function to apply different threshold of standby power by using learning ...

주제어

#Wireless Sensor Network   #Smart Power Sensor   #Smart Plug  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 에너지 센서 네트워크를 위한 무선 스마트 플러그를 설계하고 대기전력 감시를 위해 적응식 대기 전력 차단제어 알고리즘을 제안하고 구현하였다. 사무기기나 가전기기마다 상이한 대기전력 값을 기기의 종류와 매번 사용할 때 마다 대기전력 문턱치를 수동 설정함으로서 비효율적이고 사용자의 불편함이 많았다.
  • 또한, 기 설정된 대기 전력과 연결된 기기의 대기 전력과 불일치하는 경우에는 대기전력이 차단되지 않는 경우가 발생하여 전력절감 효과가 없는 경우도 발생된다. 이를 개선하기 위하여 본 논문에서는 학습기능을 이용한 적응식 대기전력 감시 기능을 가진 무선 스마트 플러그를 제안한다. 적응식 대기전력 감시 기능은 기기마다 상이한 대기전력을 자동 감지하여 적응 설정되게 함으로서 사용자 편의성이 증대되고, 적응적인 대기전력 설정에 의하여 신뢰성 높은 대기 전력차단 수단을 제공할 수 있어 에너지 센서 네트워크에 연계함으로서 에너지소비 효율화 및 절감 효과를 극대화 할 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
대기전력은 어떤 전력인가? 특히, 사무기기 또는 가전기기의 전원플러그를 빼놓지 않는 관계로 소모되는 대기전력은 OECD 회원국의 평균전력소모량의 10∼15%가 대기전력으로 소모되고 있으며, 국내 가정에서 소비하는 전력의 약 11%를 차지하고 있어 이를 절약할 경우 국내에서 연 5,000 억원 정도의 경제적 손실을 방지할 수 있다. 대기전력은 실제로 사용하지 않는 시간대에 소비되는 전력으로서 리모컨 신호대기, 타이머 또는 모니터 표시 등과 같이 가전기기 본래의 기능과 무관하게 소비되는 전력이다. 사무실에서 사용하는 복합기의 대기전력은 80W 정도이고 레이저 프린터의 대기전력은 20W의 전력을 소비하고 있다.
무선 스마트 플러그를 이용한 가정 내 에너지 센서 네트워크는 무엇으로 구성되어 있는가? 무선 스마트 플러그(Wireless Smart Plug)를 이용한 가정 내 에너지 센서 네트워크 구성도는 그림 1과 같다. 에너지 센서 네트워크의 구성은 가전기기의 소비전력 측정기능과 대기전력 차단 제어기능을 갖는 무선 스마트 플러그, 사용자에게 그래픽 유저 인터페이스를(GUI) 제공하여 무선 스마트 플러그의 측정 데이터를 수집하고 모니터링 정보를 디스플레이하는 무선 액세스 포인트(Wireless Access Point)로 구성 된다.
본 논문에서 제안하는 적응식 대기전력 차단제어 알고리즘은 어떤 기능을 제공하여 에너지소비 절감 효과를 극대화 할 수 있도록 하였는가? 본 논문에서는 에너지 센서 네트워크 적용을 위한 AC 전력센싱 기능과 지능형 대기전력 차단제어 기능을 가진 무선 스마트 플러그 설계와 적응식 대기전력 차단제어 알고리즘을 제안하고 구현하였다. 적응식 대기전력 차단제어 알고리즘은 사무기기나 가전기기마다 상이한 대기전력 문턱치를 학습기능에 의해 자동 감지하고, 적응 설정되게 함으로서 사용자의 편이성과 신뢰성 높은 대기전력 차단제어 기능을 제공하여 에너지소비 절감 효과를 극대화 할 수 있도록 하였다. 구현된 시제품의 기능을 검증한 결과, 설계 요구기능을 모두 만족하였으며 대기전력 소비를 절감할 수 있는 지능형 전력센서로서 실용성이 있음을 확인하였다.
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참고문헌 (9)

  1. Liu Yanfei; Wang Cheng, Qiao Xiaojun, Zhang Yunhe, Yu chengbo, "An Improved Design of ZigBee Wireless Sensor Network", IEEE proceedings of ICCST, 2009. 

  2. Yang Li, Ji Maorong, Gao Zhenru, Zhang Weiping, Guo Tao, "Design of Home Automation System Based on ZigBee Wireless Sensor Network", Proceedings of ICISE, 2009. 

  3. Shah, P., Shaikh, T., Ghan, K., Shilaskar, S., "Power Management Using ZigBee Wireless Sensor Network", Proceedings of ICETET, 2008. 

  4. H. Park, J. Burke, and M. B. Srivastava, "Design and Implementation ofa Wireless Sensor Network for Intelligent Light Control," International Conference on Information Processing in Sesnor Networks, 2007. 

  5. M. Xu, L. Ma, F. Xia, T. Yuan, J. Qian, and M. Shao, "Design and Implementation of a Wireless Sensor Network for Smart Homes,"ICSSE 2011 Symposia and Workshops on Ubiquitous, Autonomic and Trusted Computing, 2010 

  6. 이민구,박용국,정경권,유준재,성하경, "스마트 플러그를 이용한 첨단주택의 전력 모니터링", 대한전자공학회 하계학술대회 논문집, 제33권, 제1호, 2010. 

  7. 조영조, "스마트 홈의 유비쿼터스 컨트롤 기술", 제어.자동화.시스템공학회지, 제9권, 제6호, 2003. 

  8. 정재덕, "대기 전력 자동 차단 기능을 가지는 멀티탭", 특허출원번호 10-2009-0093684, 2009. 

  9. 석근수, "대기전력 감소 장치 및 방법",특허출원번호 10-2008-0039105, 2008. 

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