태양광 에너지를 이용한 계통 독립형 이동식 스마트 쉼터 개발

주종율(Jong-Yul Joo),이영재(Young-Jae Lee),박경욱(Kyoung-Wook Park),오재철(Jae-Chul Oh) 한국전자통신학회 2020 한국전자통신학회 논문지 Vol.15 No.6

This paper presents a system-independent mobile smart shelter using renewable energy technology that can be freely installed in various places, such as parks, countryside event area, construction area and walking tour where the system power are difficult to use. The proposed smart shelter is equipped with solar power generation and energy storage devices and combines IoT technology to collect indoor and outdoor humidity, fine dust and tourist awareness in real time. It is possible to efficiently manage energy by performing the optimal energy operation by during the heat- wave, cold-wave situation and the presence of travelers and it is possible to serve as a shelter for as long as possible without system power. 본 논문에서는 걷기 여행길이나 계통 전원 사용이 어려운 공원, 시골, 행사장, 공사현장 등 다양한 장소에 자유롭게 설치할 수 있는 신재생에너지 기술을 이용한 계통 독립형 이동식 스마트 쉼터를 제시한다. 제안된 스마트 쉼터는 태양광 발전과 에너지 저장장치를 갖추고 IoT 기술을 접목하여 실내외 온습도, 미세민지, 여행객 인지를 실시간으로 수집이 가능하며. 이를 통해 폭염, 한파 상황 및 여행객 유무에 따른 최적의 에너지 운영을 수행함으로써 효율적으로 에너지 관리가 가능하며, 계통 전원 없이 최대한 장시간 대피소의 역할이 가능하다.

에너지 생산량 소비량 예측을 통한 효율적인 계통 독립형 ESS 제어 시스템

주종율(Jong-Yul Joo),오재철(Jae-Chul Oh) 한국전자통신학회 2019 한국전자통신학회 논문지 Vol.14 No.1

본 논문에서는 신재생에너지와 농업ICT를 활용한 시설농업용 제어와 에너지생산량과 소비량 예측을 통해 효율적인 계통 독립형 ESS제어시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 전력계통 정밀 위상 및 데이터를 시각화하여 유지보수 및 모니터링을 수행할 수 있는 통합 관리 시스템으로 장애 발생 시 자동으로 이에 대해 대처하고 데이터 수집, 처리, 제어가 가능하며, 태양광발전의 전력 발전과 설치된 설비들의 소비 패턴, 설비들의 동작 트랜드를 분석, 기상청 OpenAPI를 활용한 에너지 생산량 소비량 예측을 통해 최적의 에너지 운영 방법을 제시함으로써 불필요한 에너지 소비를 줄이고 운영비용을 절감할 수 있다. In this paper, we propose an efficient grid-independent ESS control system through the control of renewable energy and agricultural ICT by utilizing the prediction of energy production and consumption. The proposed system is an integrated management system that can perform maintenance and monitoring by visualizing the accurate phase and data of power system. It can automatically cope, collect, process, and control the data. Also, it can analyze the power generation of solar power generation, consumption pattern of installed facilities, and operation trend of facilities. Further, it can predict the consumption of energy production and present the optimal energy management method by using the OpenAPI of the Korea Meteorological Administration, thereby reducing unnecessary energy consumption and operating cost.

통신 이중화를 지원하는 ESS연계 태양광 모니터링 시스템

주종율(Jong Yul Joo),이영재(Young Jae Lee),오재철(Jae Chul Oh) 한국전자통신학회 2018 한국전자통신학회 논문지 Vol.13 No.1

ESS가 연계된 시스템은 24시간 충ㆍ방전 스케줄링을 수행되어야 하므로 시스템이 중단되지 않고 운영, 관리되어야 하며, 전력 IT설비의 고장 발생이나 통신장애가 발생된 경우라도 ESS시스템의 스케줄링이 정상적으로 이루어져야 한다. 따라서, 다양한 장애가 발생하더라도 이를 능동적으로 대처하여 고정밀의 전력데이터를 수집, 관리하고 ESS 시스템을 제어하는 시스템이 요구되고 있다. 본 논문에서는 태양광 발전설비와 연계된 ESS 시스템을 대상으로 통신 장애 발생을 대처하는 통신 이중화된 전원관리유닛과 마이크로그리드 사이트 관리, 유지보수 및 모니터링을 수행할 수 있는 통합 관리 시스템을 제안한다. The systems associated with the ESS never stop. It runs 24 hours everyday. The system must be managed to run. The ESS system should perform normally even if the power IT equipment fails or communication failure occurs. Therefore, there is a need for a system that actively addresses, manages and controls the high precision power data of the ESS, even if a variety of failures occur. I would like to propose a power management communication unit to cope with the occurrence of communication failure. This paper also includes an integrated management system that can perform micro grid site management, maintenance and monitoring for the ESS system connected with the solar power generation facility.

ESS 최적화 및 안정적인 운영을 위한 배터리 잔량 산출 및 고장 예측 알고리즘

주종율(Jong-Yul Joo),이영재(Young-Jae Lee),박경욱(Kyoung-Wook Park),오재철(Jae-Chul Oh) 한국전자통신학회 2020 한국전자통신학회 논문지 Vol.15 No.1

신재생에너지를 활용한 발전원의 경우, 날씨 등의 영향을 많이 받아 전력 생산량이 원활하지 않을 수 있다. 태양광 및 풍력 발전의 효율성을 높이기 위해 에너지 저장 장치(ESS·Energy Storage System)를 활용한다. ESS는 배터리 보호 시스템과 운영관리, 제어체제가 미흡하거나, 설치상의 부주의 등의 원인으로 인해 화재가 속출하고 있으며, 매우 큰 인명 피해와 경제적 손실로 이어지고 있어 ESS의 안정성 및 배터리 보호 시스템 운영관리 기술이 필수적으로 요구되고 있다. 본 논문에서는 ESS 최적화 및 안정적인 운영을 위한 배터리 잔량 산출 알고리즘과 고장 예측 알고리즘을 제시한다. 제시한 알고리즘은 배터리의 충전 및 방전 수행 시 실시간으로 전류량을 누적하여 정확한 배터리 잔량을 산출하며, 배터리 셀 간의 전압불균형 현상을 이용하여 배터리의 고장 유무를 산출한다. 제시된 알고리즘들은 ESS를 최적의 상태로 운영하는데 필요한 정확한 배터리 잔량과 고장 예측이 가능하다. 따라서 ESS의 배터리의 정확한 상태 정보를 측정하고 신뢰성 있게 모니터링 하여 대형 사고를 미연에 방지할 수 있다. In the case of power generation using renewable energy, power production may not be smooth due to the influence of the weather. The energy storage system (ESS) is used to increase the efficiency of solar and wind power generation. ESS has been continuously fired due to a lack of battery protection systems, operation management, and control system, or careless installation, leading to very big casualties and economic losses. ESS stability and battery protection system operation management technology is indispensable. In this paper, we present a battery level calculation algorithm and a failure prediction algorithm for ESS optimization and stable operation. The proposed algorithm calculates the correct battery level by accumulating the current amount in real-time when the battery is charged and discharged, and calculates the battery failure by using the voltage imbalance between battery cells. The proposed algorithms can predict the exact battery level and failure required to operate the ESS optimally. Therefore, accurate status information on ESS battery can be measured and reliably monitored to prevent large accidents.

교통 약자를 위한 전동차 공유 플랫폼 개발

주종율(Jong-Yul Joo),송화정(Hwa-Jung Song),오재철 한국전자통신학회 2021 한국전자통신학회 논문지 Vol.16 No.6

본 논문에서는 이동에 어려움과 불편을 겪고 있는 교통 약자를 위한 전동차 공유 플랫폼을 제시한다. 제안된 교통 약자를 위한 전동차 공유 플랫폼은 현재 운용 중인 퍼스널 모빌리티 공유 플랫폼의 IOT 기술을 접목한 기능인 모바일 대여, 반납, 기능을 기본으로 포함하고, 교통 약자들이 처할 수 있는 다양한 사고의 위험으로부터 빠르게 대처할 수 있도록 안전 기능을 강화하였다. 교통 약자를 위한 전동차 공유 플랫폼은 GPS를 통해 운행자료가 실시간으로 서버에 저장되며, 사고의 사전 알람 및 호출 기능을 강화하여 신속한 SOS 처리가 되도록 하였으며, 사고 발생과 동시에 서버로부터 관리자 및 보호자들에게 연락을 취해 재빠른 상황대처를 할 수 있도록 하여 교통 약자들이 안전하고 편안하게 운행할 수 있다. In this paper, we present a medical electric scooter sharing platform for the transportation vulnerable who are experiencing difficulties and inconveniences in moving. The proposed medical electric scooter sharing platform for the transportation vulnerable includes basic mobile rental, return, and functions that incorporate the IOT technology of the currently operating personal mobility sharing platform. The safety function has been strengthened. The medical electric scooter sharing platform for the transportation vulnerable stores driving data on the server in real time through GPS, and strengthens the alarm and call function in advance of an accident to enable rapid SOS processing. By making the quick contact and responding to the situation, people with disabilities can drive safely and comfortably.

태양광/디젤 하이브리드 시스템 기반 센서 구동 및 환경 모니터링 컨테이너 하우스 개발

박미정(Mi-Jeong Park),주종율(Jong-Yul Joo),김응곤(Eung-Kon Kim) 한국전자통신학회 2023 한국전자통신학회 논문지 Vol.18 No.3

본 논문은 태양광을 이용하여 에너지를 발전하여 생성되는 전력으로 각종 센서 및 환경 모니터링이 가능하도록 계통 독립형 전력을 공급한다. 생산된 잉여 전력은 리튬 배터리에 저장시켜 태양광이 없는 환경에서도 컨테이너 하우스가 원활한 구동이 가능하도록 설계하였다. 긴 장마나 폭설로 인하여 태양광 생성이 어려우면 디젤발전으로 시스템이 멈추지 않고 구동할 수 있도록 하였다. 태양광 및 전력 관리를 위해 BMS(Battery Management System)를 구축하여 태양광 방/충전 및 사용량을 모니터링한다. 각종 센싱 데이터를 자동으로 기록하고 전송되며, 컴퓨터 및 스마트폰 앱을 통해 무선 모니터링이 가능하도록 설계하였다. 본 연구에서 제안하는 컨테이너 하우스는 계통 전원이 없는 오지, 공원, 행사장, 공사현장 등에서 최적의 에너지 운영을 수행함으로써 효율적인 에너지 관리가 가능하다. The mobile house of this article is provided with stand-alone power system that uses photovoltaic energy and enables sensing and environmental monitoring. Excess power generated is stored in lithium batteries, which enable smooth operation of the mobile house even in environment in which solar energy cannot be used. The house has been designed that its systems can be operated continuously by diesel power generation even when photovoltaic energy cannot be generated due to long rainy season or heavy snow. BMS (batter management system) has been constructed for photovoltaic and power management, and monitors the charge/discharge and usage amount of photovoltaic energy. Various sensing data are recorded and transmitted automatically, and the design allows for wireless monitoring by means of computer and smartphone app. The container house proposed in this study enables efficient energy management by performing optimal energy operation in remote areas, parks, event venues, and construction sites where there is no system power source.

하이브리드 발전 시스템을 적용한 이동식 하우스

박미정(Mi-Jeong Park),주종율(Jong-Yul Joo),김응곤(Eung-Kon Kim) 한국전자통신학회 2023 한국전자통신학회 논문지 Vol.18 No.1

현대사회는 화석연료 등의 사용으로 기후변화로 인한 기상이변이 전 세계가 이례적인 피해가 속출하고, 코로나와 같은 전염병이 인간에게 더욱 생활의 질이 악화되고 있는 실정이다. 온실가스를 줄이고 신재생에너지 사용이 시급한 현실이다. 화석연료의 사용을 줄이고 신재생에너지 사용으로 지구환경 오염을 줄이고자 한다. 본 논문에서는 태양광을 이용해 지능형 CCTV 및 인터넷 WiFi, 냉난방 시스템을 통한 사계절 환경과 안전 및 통신 기능이 가능하고, 스마트폰 앱을 통한 태양광의 생산량과 소비량을 실시간으로 모니터링하여 최적화된 전력관리를 할 수 있는 시스템을 제안한다. 태양광 발전 시스템을 사용할 수 없는 한파, 태풍, 자연재해 등의 계통 정전과 같은 비상시 끊김 없는 디젤 발전을 지원하는 하이브리드 발전시스템을 제안한다. In the modern society, the extreme weather caused by climate change has brought about exceptional damage in succession over the world due to the use of fossil fuels, and infectious diseases such as COVID-19 worsen the quality of human life. It is urgently necessary to reduce green-house gas and use new renewable energy. The global environmental pollution should be decreased by reducing the use of fossil fuels and using new renewable energy. This paper suggests a system which can function for the environment of four seasons, safety and communication, through the photovoltaic power-based intelligent CCTV, internet and WiFi, and cooling and heating systems, and can optimally manage power, through the real-time monitoring of the production and the consumption of the photovoltaic power. It suggests a hybrid generation system supporting diesel generation without discontinuation in the case of emergency such as system power outage caused by cold waves, typhoons and natural disasters in which the photovoltaic power generating system cannot be used.