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자연공조를 활용한 무선기지국 Energy절감 제어시스템

Energy saving control system of wireless base station utilizing natural air-conditioning

디지털융복합연구 = Journal of digital convergence, v.17 no.10, 2019년, pp.223 - 232  

류구환 (한세대학교 스마트시티안전융합과) ,  권창희 (한세대학교 스마트시티안전융합과)

초록
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정보통신 산업 발전에 따라 통신장치의 크기는 소형화 되고 발열량이 많이 발생하는 시스템으로 변화하고 있다. 그러므로 무선기지국에는 무선장비의 발열량이 많이 발생하여 에너지가 계속 많이 소모되고 있고 그로 인하여 무선기지국의 장애가 발생 할 우려가 있어 본 연구에서는 효율적이고 효과적인 방법으로 무선기지국내 에너지를 절감하고 기지국운영을 위하여 본 연구를 분석하게 되었다. 연구방법으로는 발열량 및 전기료를 많이 발생하는 기지국 대상으로 실시하였고 기지국 25개를 선정하여 2주간 데이터를 확보 하였다. 신뢰성을 확보하기 위해 실내 온도를 일정하게 $27^{\circ}C$로 유지 하였으며, 제어시스템을 설치하여 2주간 똑 같이 설치하여 date를 분석 확보 하였다. 연구방법에 있어 시험결과를 산출하기 위해 계측기는 전산전력계, 디지털온도계, 분진측정 등이 활용하였다. date분석을 위해 Control Sysetm 설치 전 date와 설치 후 date 분석을 위해 25개 무선기지국대상으로 연구 시험 하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

With the development of the information communication industry, the size of the communication device has been reduced to a system that generates a large amount of heat. Therefore, since the amount of heat generated by the wireless equipment is large in the wireless base station, the energy consumpti...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 그 가동으로 인하여 전기사용량을 많이 찾지 하고 있다. 또한 냉방기 수명 단축을 위하고 전기 절약를 위한 외부 자연 공기를 활용하여 무선기지국내 공기를 유입하여 전기절약 및 에어컨 수명 단축을 위하여 본 연구에서 제시 하고자 한다. 이동통신국사 설계 시 밀폐된 국사의 장시간 장비운용 및 배터리사용으로 발생하는 유해가스등의 혼탁 하고 유해한 공기를 환기하여 기지국사내 공기환경과 운용환경을 개선하기 위해 설계되었다.
  • 본 연구는 무선기지국 국사 설계 시 밀폐된 국사의 장시간 장비운용 및 배터리사용으로 발생하는 유해가스등의 혼탁하고 유해한 공기를 환기하여 무선기지국 사내 공기환경과 운용환경을 개선하기 위해 설계되었다. 자연 공조 Control System은 국사 내 온도보다 낮은 외기를 주기적으로 흡/배기 하여 기지국사 내 적정온도를 유지하는 방식으로 본 장치를 가동 함으로써 기지국 실내 온도 조절 및 적절한 온도를 유지하고 또한 냉방기의 가동 시간을 현저하게 줄여준다.
  • 본 연구에서 무선기기지국의 환경개선을 위하고 에너지 절약과 냉방기에서 배출하는 이산화탄소 배출량을 줄이고 시스템 안정화를 위하여 Control system 을 설치 하여 기지국date를 분석하고 안정된 무선기지국을 운영을 위하여 본 연구의 배경이다.
  • 본 연구에서 무선기지국의 환경에 따라 발열량이 다르고 또는 기지국의 공기흐름을 좋게 하기 위해 상위 2m지점에 환풍기를 설치하고 맞은편 환풍기 또한 2m지점에 설치하였으며, 이런 방법이 에너지 절감효과가 나기 때문에 설치하였다.
  • 본 연구에서는 무선기지국에는 1년 365일 통신서비스를 위해 통신장비는 24시간 가동되어야 하기 때문에 무선기지국에는 통신장비에서 발열하는 열을 없애기 위해 냉방기를 주/에비로 가동하는 형편이다. 이에 본 연구는 냉방기에서 발생하는 이산화배출량을 줄이고 무선기 지국에 사용하는 에너지를 절약하고져 Control system을 개발하여 그에 따른 데이터를 효과적으로 분석하여 현장에 적용하였다〔5〕.
  • 또한 냉방기 수명 단축을 위하고 전기 절약를 위한 외부 자연 공기를 활용하여 무선기지국내 공기를 유입하여 전기절약 및 에어컨 수명 단축을 위하여 본 연구에서 제시 하고자 한다. 이동통신국사 설계 시 밀폐된 국사의 장시간 장비운용 및 배터리사용으로 발생하는 유해가스등의 혼탁 하고 유해한 공기를 환기하여 기지국사내 공기환경과 운용환경을 개선하기 위해 설계되었다. 자연공조 Control System은 국사 내 온도보다 낮은 외기를 주기적으로 흡/ 배기 하여 기지국국사 내 적정온도를 유지하는 방식으로본 장치를 가동 함으로써 냉방기의 가동시간을 현저하게 줄여주어 냉방전력의 절감 및 냉방기 수명 연장, 냉방기 장애 시 보조적인 냉방수단으로써의 효과를 볼 수 있다[1-3].
  • 본 연구에서는 무선기지국에는 1년 365일 통신서비스를 위해 통신장비는 24시간 가동되어야 하기 때문에 무선기지국에는 통신장비에서 발열하는 열을 없애기 위해 냉방기를 주/에비로 가동하는 형편이다. 이에 본 연구는 냉방기에서 발생하는 이산화배출량을 줄이고 무선기 지국에 사용하는 에너지를 절약하고져 Control system을 개발하여 그에 따른 데이터를 효과적으로 분석하여 현장에 적용하였다〔5〕. 시스템 개발하기전 우선 데이터를 분석하기 위하여 무선기지국를 50개 기지국을 선정하였고, 신뢰성을 확보하기 위해 50개 기지국의 발열량과 전기량을 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
자연공조 Control System은 무엇인가? 이동통신국사 설계 시 밀폐된 국사의 장시간 장비운용 및 배터리사용으로 발생하는 유해가스등의 혼탁 하고 유해한 공기를 환기하여 기지국사내 공기환경과 운용환경을 개선하기 위해 설계되었다. 자연공조 Control System은 국사 내 온도보다 낮은 외기를 주기적으로 흡/ 배기 하여 기지국국사 내 적정온도를 유지하는 방식으로본 장치를 가동 함으로써 냉방기의 가동시간을 현저하게 줄여주어 냉방전력의 절감 및 냉방기 수명 연장, 냉방기 장애 시 보조적인 냉방수단으로써의 효과를 볼 수 있다[1-3].
무선기지국은 어떤 방향으로 변화되고 있는가? 정보통신 산업발전이 지속적으로 빠르게 변화는 시점에 이동통신 시스템 또한 5G 시대에 접어든 시기에 정보 Date량은 시간이 갈수 록 많아지고 서비스도 다변화되고 있다. 정보통신 발전으로 이동통신 서비스를 제공하는 무선기지국은 소형화되고 데이터 량은 많은 구조로 변화 되고 있다. 하지만 무선기지국 시스템의 발열량은 갈수록 많고 시스템의 중요성이 더욱 부각되고 있는 것이 현재 시스템이다.
무선기지국에 자연공조 Control System을 제시하려는 이유는? 그러므로 무선기지국에는 통신서비스를 위한 각종 통신장비가 보급되어 있다. 시스템은 24시간 운영하므로 냉방기는 주. 예비로 항상 가동되고 있다. 그 가동으로 인하여 전기사용량을 많이 찾지 하고 있다. 또한 냉방기 수명 단축을 위하고 전기 절약를 위한 외부 자연 공기를 활용하여 무선기지국내 공기를 유입하여 전기절약 및 에어컨 수명 단축을 위하여 본 연구에서 제시 하고자 한다. 이동통신국사 설계 시 밀폐된 국사의 장시간 장비운용 및 배터리사용으로 발생하는 유해가스등의 혼탁 하고 유해한 공기를 환기하여 기지국사내 공기환경과 운용환경을 개선하기 위해 설계되었다. 자연공조 Control System은 국사 내 온도보다 낮은 외기를 주기적으로 흡/ 배기 하여 기지국국사 내 적정온도를 유지하는 방식으로본 장치를 가동 함으로써 냉방기의 가동시간을 현저하게 줄여주어 냉방전력의 절감 및 냉방기 수명 연장, 냉방기 장애 시 보조적인 냉방수단으로써의 효과를 볼 수 있다[1-3].
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참고문헌 (15)

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  2. J. K. Jin. (2013). Greenhouse Smart Growth Environment Management System Based on Crop Growth Model, Ph.D. Thesis, Suncheon University, Suncheon. 

  3. S. D. Kim. (2006). Ubiquitous Sensor Network Structure and Operation. Sanghakdang, 11(3), 25-35. 

  4. D. W. Yoon, S. M. Hong, H. S. Kang, H. Kim & Y. S. Hong. (2010). Ubiquitous Environment in Indoor Environment - Development of U-IAQ Diagnosis System and Integrated Management System, 18-22. 

  5. ROHM SEMI CONDUCTOR, (2010). Digital 16bit Serial Output Type Ambient Light Sensor IC, 1-4, 

  6. Editor. (1991). Principles and Usage of Sensors, Sehwa Publishing, 2. 

  7. Editor. (1991). Sensor and Peripheral Circuit, Book Publishing Sewon, 25-45 

  8. H. S. Park, M. S. Jeong & B. S. Kim. The Structure of Web-based Real-Time Monitoring System, Control Automation Systems, 7, 632-639. 

  9. Y. M. Jo & S. B Du. (2003). Interoperability of Automatic Control System, HATFKO 2003 Lecture Presentation, 362-371, 

  10. H. S. Chae. (2001). Sensor Theory and Experiment for Factory Automation, 111-125. 

  11. M.. Piotto, A. N. Longhitano, F. Del Cesta & P. Bruschi. (2014). Automatic compensation of pressure effe cts on smartf low sensors in the analog and digital domain. Sensors and Actuators A: Physical, 206, 171-177. 

  12. S. M. Choi. (2008). Configuration and Analysis of Feedforward Control System for Cooling Water Temperature of Main Engine Jacket. Journal of Korean Society of Marine Engineers, 32(8), 1303-1308. 

  13. J. K. Ahn. (2016). RCGA-based PID Control of Heat Exchanger System Combining Feedforward Control and Anti-Windup Technique, Ph.D. dissertation, Graduate School of Korea Maritime University, Busan. 

  14. J. G. Jang. (2010). Design of Control System, Dasom Publishing Co., 

  15. K. Ogata. (2016). Modern Control Engineering 5th Edition, protec media, 

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