PURPOSES : This study aimed to develop a transportation-energy linkage model and performance evaluation indicators to improve the sustainability operation and technology of smart city transportation-energy services. METHODS : This study derived a new transportation-energy linkage system model for 15 services designated by the national pilot city. Evaluation indicators for energy-oriented transportation services in smart cities were selected, and a methodological framework was proposed for selecting quantitative evaluation indicators based on text mining and importance-performance analysis (IPA). RESULTS : Twenty indicators, confirmed as crucial for successful transportation-energy linkage in smart cities, were selected. These covered data linkage between services, IoT-based information linkage driving rate, and network and energy efficiency indicators. The proposed quantitative methodological framework can complement expert subjective evaluation by identifying meaningful implications in research literature that experts may have missed. The methodology can consistently derive indicators even when new services are added, aiding policymakers’ decisions. CONCLUSIONS : The methodological framework can contribute to minimizing operational risks in smart city transportation-energy expansion. It can also be used to prioritize service investment in smart cities by estimating benefit effects through quantitative indicators.

본 연구의 목적은 스마트시티 구축의 핵심인 수소연료전지의 활용형태를 분석하고 해결방안을 제시하는 것이다. 수소연료전지를 활용하는 발전소의 경우 간헐성 문제가 없다는 장점 때문에 향후 가장 유망한 사용 형태로 분석됐다. 다만 많은 장점에도 불구하고 폭발 우려와 특정 수소 생산방식의 경우 이산화탄소 발생 문제 등으로 지역주민들의 반발이 지속적 으로 나타나고 있어 이를 해결하는 것이 스마트시티 구축의 주요 관건이 될 것으로 분석된다. 마지막으로 현재의 수소 생산 방식을 분석하고 이에 따른 문제점을 파악하여 스마트시티의 완전한 구축을 위한 해결책을 제시하였다.

사물인터넷(IoT) 기술을 활용한 전력 사용량 모니터링은 스마트팜 운영비 절감 기술 개발을 위한 기초자료로 필요성이 부각되고 있다. 본 연구에서는 멜론 생산 스마트팜 운영 중 실시간 전력사용량 모니터링 시스템을 설치한 예를 소개하고 이 를 이용하여 수집된 데이터를 실시간으로 활용하는 방법을 제 안한다. 전력사용량 모니터링 시스템의 실증을 위하여 멜론 스마트팜에서 3개월의 멜론 재배기간 동안 보일러, 양분분배 시스템, 자동제어기, 순환팬, 보일러제어기, 기타 IoT 관련 유 틸리티 등 스마트팜 시설에서 사용하는 개별 전원 기구들의 전력사용량 데이터를 수집하였다. 모니터링 결과를 이용하여 전기에너지 소비패턴의 예시를 분석하고, 측정 데이터를 최 적으로 활용하기 위해 필요한 고려사항을 제시하였다. 본 논 문은 전력사용량 모니터링 시스템을 새로이 구축하고자 하는 유저들에게 기술적 진입장벽을 낮추고 생성된 데이터 활용 시 시행착오를 줄이는 데 유용한 자료가 될 것으로 사료된다.

본 연구의 목적은 형광직물과 재귀반사 소재만으로 제작, 보급되고 있는 현 안전의복에, 광섬유 적용으로 시인성을 높여 야간이나 기상악화 시 안전사고로부터 작업자나 보행자를 보호하는데 있다. 이를 위하여 LED를 촉매로 한 광섬유와, 에너지 하베스팅 기술을 적용하여 설계·제작한 안전조끼를 개발하였다. 안전조끼는 필름에 일체화된 자동 점멸 광섬유에 의해 빛을 방출하도록 설계되었고 이 조끼를 착용한 작업자의 움직임으로, 버려지는 에너지를 수확하 여 광섬유의 발광을 더 지속적으로 구동시키기 위해 에너지 하베스터를 제작하여 부착하였다. 그 결과, 첫째로 조끼 착용자의 신체는 광섬유(optical fiber)와 재귀반사 테이프를 통해 멀리서 인식 가능하도록 시인성이 높아져 사고예방에 도움이 된다. 즉 야간에 실시하는 도로변이나 고지대에서의 작업, 구조대원의 활동, 스포츠 활동 시 사고를 예방하거나, 비상상황이 발생할 경우 광섬유 발광을 변화시키는 신호로 사고 지점을 빨리 발견할 수 있어 인명구조에도 도움이 될 것이다. 둘째, 생활 속 버려지는 에너지를 활용하기 위하여 압전소자 발전 시스템을 개발하여 압전 에너지 하베스팅 장치를 탑재한 결과, 배터리부의 유효 충전량을 활성화하고 보조 충전을 함으로써 에너지를 소량일지라도 효율적으로 생산할 수 있었다. 동시에 안전조끼에 내장하여 제작함으로써 탈착이 용이하도록 하여 활용도를 높였다. 기존 안전 조끼의 경우 야간에 주변 조명이 없을 때는 조끼를 착용한 사람을 인식하는 것이 거의 불가능하지만, 본 연구에서는 안전조끼의 빛 신호로 주변 조명이 없을 때에도 100m 이내에서 착용자를 식별할 수 있었다. 또한 광섬유 적용 안전조끼는 측면에서의 시인성 향상뿐만 아니라 가볍고 (물)세탁이 가능하여 실용적 측면에서 현존하는 LED적용 안전의류보다 우수하다. 그러므로 본 연구에서 개발한, 광섬유와 에너지 하베스터를 장착한 안전조끼는 실용도가 높고 안전사고 발생 예방과 감소, 나아가 인명구조에 이바지할 것으로 추정된다.

This study is about the control method of smart skin applying SPD(Suspended Particles Display). Smart skin is a self-developed composite window system for the purpose of reducing the cooling load and lighting load. The simulation by TRNSYS18 was modeled in detail based on an actual office located in Jeonju. The previously studied smart skin control method (case1) is a time-dependent control method, and a new control method (case2) was devised based on the data that consideration of daily insolation is important in an actual environment. As a result of simulation by case1, it was found that the amount of cooling energy and lighting energy saved was reduced by 15.1% and 39.2%, respectively, compared to the general model. As a result of the simulation by case2, it was found that the amount of cooling energy and lighting energy saved was reduced to 17.6% and 57.5%, respectively, compared to the general model. Therefore, the newly proposed control method considering the amount of insolation and time was found to be effective in reducing cooling energy and lighting energy.

In this study, a smart skin system that combines SPD (suspended particle display) and LGG (Lighting Guide Glass) and its optimal control method was developed for the purpose of simultaneously reducing the lighting load and cooling load in office buildings. And a demonstration site was built to test the results. The demonstration site was constructed as an experimental group with a smart skin system installed and a control group with a general window system installed. When the cooling energy consumption of the experimental group to which the smart skin system was applied was reduced by about 36.9% compared to the control group, the lighting energy was also reduced by 54.4%.

In this study, an algorithm for control of SPD(Suspended Particles Display) on Smart Skin was proposed. The office with SPD located in Jeonju, Jeollabuk-do was modeled and simulated using TRNSYS18. Through simulation, the energy and lighting consumption of building were analyzed The two kinds of control algorithm(SPD and dimming control method for cool energy and lighting energy saving(CASE 1) and improved control method(CASE 2)) were compared. For this research, Two models(with and without SPD and dimming control) were analyzed by comparing the cooling energy and the light energy consumption was reduced 15.1%, and the lightind energy consumption was reduced by 39.2% more than the model without SPD and dimming control. But, at the improved control method(CASE 2) the cooling energy consumption was reduced of more 2.5% and lighting energy consumptions was reduced of more 18.3% than CASE 1. When using SPD and dimming control, lighting energy consumptions showed more sensitive to solar radiation than cooling energy consumptions. As the improved control method(CASE 2) showed more advantageous saving tate than SPD and dimming control metrhod for cool energy and lighting energy saving(CASE 1), it was found that the improved control method (CASE 2) must be utilized in practice for SPD and dimming control.