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Kafe 바로가기주관연구기관 | (주)맥스포 |
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연구책임자 | 이동기 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2016-09 |
과제시작연도 | 2015 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 | TRKO201800039732 |
과제고유번호 | 1415144832 |
사업명 | 소재부품기술개발 |
DB 구축일자 | 2018-11-03 |
키워드 | 자동판매기.복합부품.에너지 절감.수요 예측 엔진.고정 및 가변 인자. |
핵심기술
◌ Vending Machine의 20% 에너지 절감과 지능형 서비스를 위한 Vending Machine의 효율적 통합관리 지원 SW 융복합 부품 개발
최종목표
◌ 기존 및 신규 Vending Machine에 효율적인 전력 운영으로 소비자의 불편없이 에너지 사용을 최소화하고 센서와 수요예측 모델 기반의 효율적인 제어를 위한 M2M 기반 통합 관리 융복합 부품과 모듈 운영 및 외부 서비스망과의 연동을 위한 TDSM(Total Decision Support Module) SW 융복합 부품 개발
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핵심기술
◌ Vending Machine의 20% 에너지 절감과 지능형 서비스를 위한 Vending Machine의 효율적 통합관리 지원 SW 융복합 부품 개발
최종목표
◌ 기존 및 신규 Vending Machine에 효율적인 전력 운영으로 소비자의 불편없이 에너지 사용을 최소화하고 센서와 수요예측 모델 기반의 효율적인 제어를 위한 M2M 기반 통합 관리 융복합 부품과 모듈 운영 및 외부 서비스망과의 연동을 위한 TDSM(Total Decision Support Module) SW 융복합 부품 개발
개발내용 및 결과
◌ Smart Vending Machine 서비스용 R-SEM(Reconfigurable SEM)칩 가상화 기술 개발
- WCDMA 용 QSC6240/6270(ARM9) CPU 가상화적용
- REX 가상화 구현 (REX: Qualcomm의 셀룰러 통신용 실시간 O/S)
- 통신 O/S(REX), 응용 어플리케이션 용 O/S (Linux) 간 통신채널 지원
- Shared Memory Driver를 통한 가상통신채널
- 리눅스 콘솔을 사용하여 REX의 메모리와 중계기능이용
- 제품 단가: 15~20% 저감
- 통신사 인증 완료
◌ 국내향 Vending Machine 탑재용 R-SEM 모듈 개발
- 자동판매기에 장착하여 자판기 정보를 UART를 이용하여 읽어오고, 그 정보를 서버로 WCDMA를 이용하여 전송에너지 소비 절감을 위한 SCM 및 개별/군 단위 관리 통신 모듈개발(2.4 GHz)
- 40개 이상의 자동판매기에 서비스망을 구축하고, 해당 서비스 운영(‘15.1월~’16.5, 서울 소재)
- 국내 표준: 2건
◌ 일본향 Vending Machine 탑재용 R-SEM 모듈 개발
- 자동판매기에 장착하여 자판기 정보를 UART를 이용하여 읽어오고, 그 정보를 서버로 WCDMA를 이용하여 전송
- 에너지 절약을 위해서 외부 인터페이스를 이용하여 센서 정보 등을 전달받아 자판기 전원 등을 컨트롤 할 수 있는 장비
- FUJI와 SANDEN사의 자판기에 SEM을 연결하여 테스트 진행완료
- 일본 TELEC 인증 획득
◌ 자동판매기 상품판매 수요예측 및 에너지절감 관리 기술 개발
- 자동판매기의 보관 상품에 대한 이용자의 예상 수요를 Long-term 기반의 수요예측(LTNN)과 Short-term 기반의 수요예측(STNN)을 통해 미수요 예상 구간대를 도출해내고, 이에 따라 자동판매기의 전원관리를 효율적으로 수행할 수 있는 에너지 절감 기술을 개발함
- 시간적/기후적/사회적 요소 등의 상관관계를 고려하여 판매 수요예측 및 에너지 관리 수행
- 40개 이상의 자동판매기에 서비스망을 구축하고, 해당 서비스 운영
기술개발 배경
◌ Vending Machine과 같이 24시간 전원을 사용하는 기기들은 전력 다소비 기기임에도 불구하고 사용자의 편의성을 위해 전력량의 규제가 없었으며, 운영관리자와 공간제공자 간 이해관계의 복잡성으로 인해 소비하는 전력 및 전기요금 등에 대한 관리가 미흡하여 에너지 저감의 저해요소로 해당 제품의 기술 개발이 시급한 실정임
◌ Vending Machine 전용 M2M 모듈을 이용해 네트워크에서의 운영기술을 통합하고 이를 모니터링 및 제어하기 위한 개방형 표준 프레임기술이 필요하고, 스마트 환경에 맞는 애플리케이션 인터페이스 기능과 다양한 Vending Machine 구조로 인한 상호운용성 및 확장성을 위한 오픈 프레임워크기반의 부품 및 SW기술이 요구되고 있음
◌ 일본의 경우 Vending Machine을 설치 운용하는 회사는 효율적인 운용을 꾀하고 있으며, 이미 수 년 전부터 일본 Vending Machine의 재고 관리 및 구매 패턴 등의 분석을 PHS / CDMA 등의 통신망을 통하여 수집/분석을 하고 있지만 아직까지 자동판매기의 온라인화는 10%정도에 불과하며, 온라인화가 늦어지는 이유로는 단말 가격, 설치비용, 회선 사용료 (수천엔/회선)등이 있으며 저가형 단말과 Vending Machine 전용 저렴한 회사 사용료가 요구되고 있음
◌ Vending Machine의 천국 일본, 에너지 잡아먹는 Vending Machine에 대한 반성
- 일본 자동 판매기 공업회의 조사에 따르면, 일본 국내에는 226만 대의 청량 음료 자동 판매기가 보급돼 있으며 이 가운데 도쿄에는 87만대가 보급 되어 있음
- 일본 Vending Machine의 전력소비량은 일반가정 200만 가구가 쓰는 전력량와 비슷하며, 이는 일본 총 전력 소비량의 5%임
- 현재 일본은 여름에는 전력 수요가 적은 이른 아침에 음료를 차게 하고, 전력 수요가 많은 오후 시간대에는 냉각 기능을 끄거나 야간 Vending Machine 조명에 감광센서를 채용하는 등 갖은 에너지 절약 수법을 도입해 지난 15년 동안 Vending Machine 1대당 소비 전력량을 반으로 줄였지만, 아직까지 Vending Machine은 연간 총 32억㎾의 에너지를 소비하고 있음.
- 토교도의회는 자동판매기의 냉각기능을 규제해 전력 사용울 줄이는 조례안 통과
◌ 한국자동판매기공업협회(www.kova21.or.kr) 자료에 의하면 국내 Vending Machine은 매년 10%의 증가율을 보이며 07년 기준 1,398,383대가 보급되어 있음
◌ 현재 국내 Vending Machine 시장은 재고 및 장애에 대한 원격 모니터링이 일부 기기에 지원될 뿐 에너지 측면에서의 효율적 관리 솔루션은 부재한 상황임
◌ 일본 도쿄에서 Vending Machine 관련 에너지 절감량 산출 방식에 의거하여 국내 Vending Machine 에너지 절감 효율량을 추산할 수 있음.
핵심개발 기술의 의의
◌ 양산된 chip을 SW 가상화 기술과 융합하여 생산비를 저감하고 기존 chip을 이용해 고부가가치를 창출할 수 있음
◌ 사물인터넷을 이용한 기존 서비스들은 단순 모니터링에 그쳤지만, 축전된 데이터를 활용해 Long-term 기반의 수요예측(LTNN)과 Short-term 기반의 수요예측(STNN) 엔진을 통해 데이터의 부가가치를 높이고 데이터 마케팅을 진행할 수 있음
◌ ICT융합에 맞춰 기존에 있던 제품/디바이스 등을 본 과제물과 연계하여 스마트하게 업그레이드하고 데이터를 이용할 수 있음
◌ 인공지능 서비스가 필요한 수요 예측 시장에 가벼운 엔진을 이용해 다양한 서비스를 추진할 수 있음
◌ 에너지 다소비기기들을 관리하는 다양한 서비스를 발굴해 사용자들에게 불편함을 주지 않고 에너지를 절감할 수 있음
적용 분야
◌ 국내 자동판매기 관리
◌ 마트나 편의점 내장고 관리 솔루션
◌ 수요 예측에 의해 에너지 관리가 가능한 시장
◌ chip 가상화를 통한 IoT 시장
◌ 수요예측을 이용해 물류 및 management 가 필요한 시장에 수요를 Long-term 기반의 수요예측(LTNN)과 Short-term 기반의 수요예측(STNN)을 통해 판매 예측 및 관리를 할 수 있음
(출처 : 최종보고서 초록 5p)
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연구책임자(Manager) : | - |
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