<343720B9DDC0E7B0E62DC7B3B7C2B9DFC0FCB1E220BBF3C5C220B8F0B4CFC5CDB8B52E687770>

Size: px

Start display at page:

Download "<343720B9DDC0E7B0E62DC7B3B7C2B9DFC0FCB1E220BBF3C5C220B8F0B4CFC5CDB8B52E687770>"

나영 당
4 years ago
Views:

1 Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society Vol. 13, No. 9 pp , 풍력발전기상태모니터링을위한 ZigBee 무선센서노드및네트워크 김현호 1, 안성범 1, 최상진 1, 반재경 1,2* 1 전북대학교전기공학과, 2 전북대학교스마트그리드연구센터 ZigBee Wireless Sensor Nodes and Network For Wind Turbine Condition Monitoring Hyeon-Ho Kim 1, Sung-Bum Ahn 1, Sang-Jin Choi 1 and Jae-Kyung Pan 1,2* 1 Department of Electrical Engineering, Chonbuk National University 2 Smart Grid Research Center, Chonbuk National University 요약풍력발전기가경제적, 환경적요인에따라대형화, 해상화되고있어접근이어렵고, 부품및유지보수비용이증가하고있다. 풍력발전기상태모니터링을통하여고장요소를최소화하고, 고장시 2차사고를예방하여운영유지및보수비용을낮추고신뢰성을증가시켜야한다. 본논문에서는 IEC 에서표준으로추진하는풍력발전기모니터링에적합한센서중실제풍력발전기상태모니터링에필요한온도, 습도, 전압, 전류, 풍향, 풍속센서를 ZigBee 무선통신소자와결합하여무선센서노드를구성하고이를이용한간단한네트워크를통하여센서신호를전송한다. 각무선센서노드에서전송되는신호는라우터를통하여중앙모니터링터미널에전송한다. 또한 LabVIEW 로신호를수집및처리하고, TCP/IP 통신변환을통해인터넷환경이면언제어디서든지사용자및관리자가모니터링할수있도록한다. Abstract Because wind turbines are larger and more off-shore construction due to economic and environmental factors, it is more difficult to access the wind turbine as well as the necessary parts and the maintenance costs are increasing. So, we need to minimize fault elements and to prevent a secondary accident at failure through monitoring to reduce maintenance costs and to increase reliability of operation. In this paper we have implemented ZigBee based wireless sensor nodes and network for wind turbine condition monitoring using temperature, humidity, voltage, current, wind direction, and wind speed sensors. ZigBee wireless sensor nodes signals are transmitted to a central monitoring system via routers. Also, the sensor signals are collected and processed using LabVIEW program to monitor the wind turbine conveniently. The administrators and users can monitor the condition of wind turbine at remote site in real time over TCP/IP. Key Words : Wind Turbine, Condition Monitoring, ZigBee, Wireless Sensor Node, LabVIEW 1. 서론 화석연료고갈로인한에너지부족, 지구온난화로인한환경파괴등의문제로인해대체에너지개발에전세 계적인관심이고조되고있다. 특히교토의정서협약에의해 CO 2 감축의무량이증가함에따라신재생에너지중에서경제성측면의경쟁력을갖춘풍력발전시스템의조성단지가급속히증가하고있다 [1]. 하지만면적, 소 이논문은 2011년도정부 ( 교육과학기술부 ) 의재원으로한국연구재단의지원 (No ) 과중소기업청에서지원하는 2011년도산학연공동기술개발사업 (No ) 의연구수행으로인한결과물임을밝힙니다. * Corresponding Author : Jae-Kyung Pan Tel: pan@jbnu.ac.kr 접수일 12년 08월 23일수정일 12년 09월 04일게재확정일 12년 09월 06일 4186

2 풍력발전기상태모니터링을위한 ZigBee 무선센서노드및네트워크 음, 풍황등으로인해해상화되고, 발전단가를낮추기위해대형화되고있다. 이에따라접근이어렵고, 부품교체및유지보수비용이전체설치, 운용비용의 30% 이상으로증가하고있다. 이러한추세에따라풍력발전기의효과적인운영과체계적인관리를위한풍력발전기상태모니터링시스템은반드시필요하며사용자및관리자가접근하기쉬운형태를갖추어야한다. 2000년대에접어들어서풍력발전기상태모니터링에관한다양한연구가이루어지고있다. 지금까지진행된풍력발전기상태모니터링과고장발견시스템의기술, 방법, 알고리즘에관한연구내용을참고문헌 [2] 에소개하고있다. 본연구에서다루는풍력발전기상태모니터링시스템에통신및센서소자를이용하는연구는 ZigBee 무선통신을이용한무선센서노드구성으로풍황변화및출력을실시간으로모니터링하기위한연구 [3], 풍력발전단지모니터링을위한무선센서네트워크구성을통한센서노드의전력소모및에러율을줄일수있는프로토콜설계에관한연구 [4], 소형풍력발전기에 ZigBee 무선센서노드인터페이스, Visual Basic 언어를이용한디스플레이설계에관한연구 [5] 등이발표되었다. 본논문에서는 IEC 에서제시하는풍력발전기모니터링에적합한센서중에서풍력발전기모니터링을위한 ZigBee 무선센서노드구성에적합한센서를부착위치, 동작범위, 분해능등을고려하여센서를선정하였다. 풍력발전기에각센서를설치하고, Code Vision AVR 프로그램을통해서각센서의입력값및출력형태에따라 A/D 변환, 값환산, 증폭등의신호컨디셔닝과정을코딩하여 ATmega128의메모리에 ISP 기능을이용하여삽입한다. 출력신호는 ZigBee 소자로 gateway까지보내고다시 Base Station PC까지무선전송한다. 전송된신호는 LabVIEW를이용하여신호수집및처리과정을거친뒤, 모니터링이가능하도록프로그래밍한다. TCP/IP를통해저장된데이터들을관리자및사용자가실시간으로감시할수있도록한다. 즉, 센서, ATmega128, ZigBee, LabVIEW, Ethernet을이용하여풍력발전기상태모니터링을위한 ZigBee 무선센서노드및네트워크를구현한다. 본논문의구성은 2절에서풍력발전기상태모니터링시스템구성개요, 3절에서는 ZigBee를이용한무선센서노드및네트워크구성에관한내용을다루며마지막으로 4절에서결론을맺는다. 2. 풍력발전기상태모니터링시스템개요 풍력발전기의상태모니터링을위해서는풍력발전기의주요부품마다설치환경, 동작및입 출력형태가다르기때문에어느위치에어떤센서를설치하느냐는매우중요한결정요소이다. 풍력발전단지상태모니터링및제어를위한통신표준 IEC (Communications for monitoring and control of wind power plants) 에서제시한풍력발전기에필요한센서를풍력발전기위치에따라표 1에나타내었다. 주요부품인발전기, 기어, 샤프트등에각각온도, 습도, 압력, 진동, 전압, 전류센서설치를제시하고있다. [ 표 1] IEC 를참조한풍력발전기상태모니터링에필요한센서 [Table 1] Sensors for wind turbine condition monitoring referring IEC 종류위치 Description Table Number WROT In the rotor hub IEC table.8 온도센서 WTRM WGEN Measured temperature of shaft bearing Measured temperature of shaft bearing2 Measured temperature of Gearbox oil Measured temperature of shaft brake (surface) Temperature measurements for generator stator Temperature measurements for generator rotor Temperature measurements for inlet air/water temperature at generator Temperature inside the converter IEC table.9 IEC table.10 WCNV Converter - Generator side temperature IEC table.11 Converter - Grid side temperature WTRF IEC table.12 Transformer temperature on turbine side Transformer temperature on grid side WNAC Temperature outside nacelle IEC table.13 Temperature inside nacelle WYAW Yawing motor/gear temperature IEC table.14 WMET Meteorological altitude 1 - Temperature IEC table.16 WNAC Humidity inside nacelle IEC table.13 습도 WTOW Humidity inside tower IEC table.15 센서 WMET Meteorological altitude 1 - Humidity IEC table.16 Pressure of hydraulic pitch system for blade 1(reference) WROT Pressure of hydraulic pitch system for blade 2 IEC table.8 Pressure of hydraulic pitch system for blade 3 압력센서 WTRM Gear oil pressure IEC table.9 Hydraulic pressure for shaft brake WYAW Yaw brake pressure IEC table.14 WMET Meteorological altitude 1 - Pressure IEC table.16 진동센서 WTRM Measured gearbox vibration of gearbox 1 IEC table.9 Measured gearbox vibration of gearbox 2 전압센서 전류센서 WGEN WCNV WTRF Generator stator 3 phase phase-to-phase voltage Generator stator 3 phase phase-to-ground voltage Generator rotor 3 phase phase-to-phase voltage Generator rotor 3 phase-to-ground voltage Generator side 3 phase phase-to-phase voltage Generator side 3 phase-to-ground voltage Grid side 3 phase phase-to-phase voltage Grid side 3 phase-to-ground voltage Transformer turbine side 3 phase phase-to-phase voltage Transformer turbine side 3 phase-to-ground voltage Transformer grid side 3 phase phase-to-phase voltage Transformer grid side 3 phase-to-ground voltage IEC table.10 IEC table.11 IEC table.12 WGEN Generator stator 3 phase current IEC table.10 Generator rotor 3 phase current WCNV Generator side 3 phase current IEC table.11 Grid side 3 phase current WTRF IEC table.12 Transformer grid side 3 phase current 4187

한국산학기술학회논문지제 13 권제 9 호, 2012 본논문에서는실제풍력발전기에상태모니터링시스템을설치하는것이여건상어렵기때문에그림 1과같은소형풍력발전기에 IEC 61400-25-2에서제시하는온도, 습도, 전압, 전류센서와추가적으로풍향, 풍속센서를설치하였다. 본실험에서사용한센서의모델, 부착위치, 동작범위, 분해능등을표 2에나타내었다.

3 한국산학기술학회논문지제 13 권제 9 호, 2012 본논문에서는실제풍력발전기에상태모니터링시스템을설치하는것이여건상어렵기때문에그림 1과같은소형풍력발전기에 IEC 에서제시하는온도, 습도, 전압, 전류센서와추가적으로풍향, 풍속센서를설치하였다. 본실험에서사용한센서의모델, 부착위치, 동작범위, 분해능등을표 2에나타내었다. 각풍력발전기마다온도, 습도, 전압, 전류센서를설치하는상황을설정하였으며이들센서와무선통신소자 [ 그림 1] ZigBee 무선센서노드를이용한풍력발전기상태모니터링시스템개략도 [Fig. 1] Schematic diagram of wind turbine condition monitoring system using ZigBee wireless sensor nodes 인 ZigBee를결합하여여러개의센서를통합하는무선센서노드를구성한다. 또한여러풍력발전기로이루어지는풍력발전단지에하나의풍향, 풍속센서와 ZigBee를결합한무선센서노드를구성한다. 센서에서발생하는신호는 Code Vision AVR로코딩하여 ATmega128에작성된절차에따라 A/D 변환, 값환산, 증폭등의신호컨디셔닝과정을거친다. 각무선센서노드에서전송되는신호는그림 2와같이각노드와가까이위치한라우터로신호가전송된다. 라우터로전송된신호는소규모풍력발전단지일경우, 직접 gateway 역할을하는 ZigBee coordinator로전송될수있다. 하지만, 풍력발전단지의규모가크고 Base Station 까지의거리가멀경우, 다른라우터들과통신하여동적으로변화하는 ad-hoc 네트워크를연동할수있다. gateway 로전송된신호는중앙모니터링터미널에모이거나기존의통신망에연결하는것으로하였다. 여기에는 LabVIEW를이용한신호수집및처리하는과정을포함한다. 데이터는 TCP/IP 변환을통해 Ethernet과연결하여사용자및관리자가인터넷이되는환경이라면 Visual Studio 프로그램을설치하여모니터링할수있다. [ 표 2] 본논문에서 ZigBee 무선센서노드구성에사용한센서특성 [Table 2] Characteristics of sensors for ZigBee wireless sensor nodes implementation 모델명 부착위치 특 성 온 습도센서전압센서전류센서풍속센서풍향센서 STH75 CVC-25 WCS170 2 NRG #40 NRG #200P 낫셀발전기발전기외부외부 측정범위 : -40~123.8, 0~100%RH 정밀도 : 0.4, 3%RH 분해능 : 0.01, 0.1%RH 출력 : Digital Signal(A/D 컨버터내장 ) 필요전압 : 2.4~5.5VDC 측정범위 : 1~700V, 분해능 : 1V 정격입력전류 : 10A( 최대 14A) 전압입출력비 : 2.5:1 필요전압 : 12VDC 측정범위 : ±5A, 분해능 : 0.05A 출력전압 : 1V/A 필요전압 : 15VDC 측정범위 : 1~96m/s 정밀도 : 0.1m/s(5~25m/s) 출력주파수 : 0~125Hz 필요전압 : 15VDC 측정범위 : 0~360 정밀도 : 1% 출력전압 : 0V to excitation voltage 필요전압 : 15VDC [ 그림 2] ZigBee 무선센서네크워크를이용한풍력발전단지상태모니터링시스템개략도 [Fig. 2] Schematic diagram of wind farm condition monitoring system using ZigBee wireless sensor network 3. 무선센서노드및네트워크구성 3.1 ZigBee 무선센서노드 근거리무선통신소자인 ZigBee는저가격, 저비용등의장점으로인하여무선센서네트워크 ( wireless sensor network) 를구성하는데각광을받고있으며, IEEE 표준중하나로유비쿼터스컴퓨팅을위한핵심 4188

코딩작업은계산식을넣거나타이머, 카운터, 컨버터, 직렬통신의기능을이용한다. Code Vision AVR로코딩후 hex로변환하여 ISP 기능을이용해삽입한다. 이후 ZigBee의채널, 보드속도 (baud rate) 를설정하고데이터를전송한다. ZigBee를통해전송된데이터는 RS232 통신을통해컴퓨터로전송된다.

4 풍력발전기상태모니터링을위한 ZigBee 무선센서노드및네트워크 기술이다. 본연구에서는표 2에보인센서들에 ZigBee를결합하여그림 3에보인무선센서노드를구성한다. 실험에사용한 MaxStream사의 XBee-PRO RF 모듈의사양을표 3에나타내었다. 그림 3의 XBee-PRO RF 모듈을이용한무선센서노드는센서, MCU (micro-controller unit) 모듈, ZigBee 송수신기로구성된다. 표 2에보인센서모듈의출력이아날로그일경우에는 A/D 변환을하고변환된디지털신호는 ZigBee로전송하고처리하기위해 MCU모듈에서코딩작업을거친다. 코딩작업은계산식을넣거나타이머, 카운터, 컨버터, 직렬통신의기능을이용한다. Code Vision AVR로코딩후 hex로변환하여 ISP 기능을이용해삽입한다. 이후 ZigBee의채널, 보드속도 (baud rate) 를설정하고데이터를전송한다. ZigBee를통해전송된데이터는 RS232 통신을통해컴퓨터로전송된다. 전송되는데이터가크지않기때문에구현이비교적쉽고간편한직렬통신방법이적합하다. 3.2 ZigBee 무선센서노드의다중화 MCU 모듈및 ZigBee 소자를이용하여무선센서노드를다중화하기위한구성도를그림 4에나타내었다. 센서마다 ZigBee 소자를이용할경우설치및유지비용면에서비효율적이므로구성하고자하는두개이상의센서를하나의무선센서노드로다중화하여여러센서에서오는데이터를한개의노드로전송토록한다. 타이머를통해데이터의식별이가능하도록시분할다중화로신호를전송한다. [ 그림 4] ZigBee 무선센서노드의다중화구성도 [Fig. 4] Block diagram of multiplexed ZigBee wireless sensor nodes [ 그림 3] XBee-PRO RF 모듈을이용한무선센서노드구성도 [Fig. 3] Block diagram of wireless sensor node using XBee-PRO RF module [ 표 3] MaxStream 사의 XBee-PRO RF 모듈사양 [Table 3] Specifications of the XBee-PRO RF module from MaxStream Indoor/Urban Range 100m Transmit Power Output 60mW (18dBm) RF Data Rate 250kbps Receiver Sensitivity -100dBm(1% packet error rate) Supply Voltage 2.8~3.4V Operation Frequency 2.4GHz Dimensions cm operation Temperature -40 ~ 85 Number of Channels 12 Direct Sequence Channels 본논문에서는그림 4와같이온도, 습도, 전압, 전류센서를하나의무선센서노드로풍향, 풍속센서를다른하나의무선센서노드로구성한다. 온도, 습도, 전압, 전류센서는풍력발전기마다설치되어야하지만풍향, 풍속센서는풍력발전단지의적당한지점에띄엄띄엄설치하는것이효율적이기때문이다. 온도, 습도, 전압, 전류센서의경우낫셀과타워에설치후 MCU 모듈및 ZigBee 모듈까지유선으로연결한다. ZigBee 모듈을낫셀주위에부착시풍력발전기작동으로인해발생하는자기장으로통신에장해를발생시킬수있으므로타워에모듈을설치하는것이바람직하다. 각센서에서나오는신호들의특성에따라신호수집및처리과정을거쳐서 ZigBee 소자로전송하기위한과정을그림 5에나타내었다. 그림 5에서온도및습도센서는 A/D 변환기가부착된형태로서직접신호컨디셔닝과정을거치고, 다른센서들은 A/D 변환기를거친후신호컨디셔닝과정을거친다. 신호컨디셔닝은각센서의특성에따라값을환산하거나증폭, 필터링등의기능을수행한다. 신호컨디셔닝과정을거친후동작수행에맞는코드를작성하고, ISP 통신방법을이용하여 MCU인 ATmega128에 hex로변환하여삽입한다. ZigBee는서로간의통신을위해채널과보드속도를설정하고 PC와연결한다. RS232 통신을통해 PC로연결된신호는 4189

한국산학기술학회논문지제 13 권제 9 호, 2012 LabVIEW 프로그래밍을이용하여신호를수집하고처리한다. 또한이와같이처리한신호는 Ethernet에연결하여 Visual Studio를이용하여모니터링할수있다. [ 그림 5] 사용한센서신호컨디셔닝및무선센서노드신호전송과정도 [Fig.

RS232 통신의경우데이터가전송되기위해서는양쪽이반드시동일한보드속도를거쳐야하기때문에통신속도를일치시켜주고, 보드속도, 통신채널등도설정해주어야한다. 전송된데이터는 LabVIEW를이용하여그림 6과같이프로그램하여신호수집및모니터링을한다. 그림 6의 1 은통신을위한채널, 보드속도등을설정하며숫자형입력을통해값을지정할수있다. 그림 6의 2는 hex 코드를변환하는과정이다.

각센서에서나온데이터를 10진수로변환하고, 타이머를이용해값을업데이트해주는시간간격을조절할수있다. 각센서의계산형태에따라계산식이나표현방법이다르므로 case 구문으로프로그래밍하였다. 그림 6의 5는앞에서얻은숫자데이터들을엑셀파일로저장한다. 배열방법을선정할수있으며, 이데이터들을 MatLab과같은프로그램을이용해더복잡한수학과정을수행하여분석할수도있다.

5 한국산학기술학회논문지제 13 권제 9 호, 2012 LabVIEW 프로그래밍을이용하여신호를수집하고처리한다. 또한이와같이처리한신호는 Ethernet에연결하여 Visual Studio를이용하여모니터링할수있다. [ 그림 5] 사용한센서신호컨디셔닝및무선센서노드신호전송과정도 [Fig. 5] Process chart for signal conditioning and transmission of wireless sensor nodes 3.3 LabVIEW 를이용한신호수집및모니터링 ZigBee 무선센서노드를통하여전송된신호는보편적으로사용하고구성이간단한 RS232 통신을이용하여컴퓨터로전송한다. RS232 통신의경우데이터가전송되기위해서는양쪽이반드시동일한보드속도를거쳐야하기때문에통신속도를일치시켜주고, 보드속도, 통신채널등도설정해주어야한다. 전송된데이터는 LabVIEW를이용하여그림 6과같이프로그램하여신호수집및모니터링을한다. 그림 6의 1 은통신을위한채널, 보드속도등을설정하며숫자형입력을통해값을지정할수있다. 그림 6의 2는 hex 코드를변환하는과정이다. 일반적으로 C언어와거의동일 한형태의 G언어로변환된다. 이과정이필요없는경우변환없이통과하도록 case 구문을이용하였다. 그림 6의 3은 RS232 통신과데이터를전송하기위해동일한보드속도로클럭하기위한것으로, 통신속도를일치시켜주는과정이다. 그림 6의 4는전송받은데이터를프런트패널의인디케이터에숫자로나타내주기위한과정이다. 각센서에서나온데이터를 10진수로변환하고, 타이머를이용해값을업데이트해주는시간간격을조절할수있다. 각센서의계산형태에따라계산식이나표현방법이다르므로 case 구문으로프로그래밍하였다. 그림 6의 5는앞에서얻은숫자데이터들을엑셀파일로저장한다. 배열방법을선정할수있으며, 이데이터들을 MatLab과같은프로그램을이용해더복잡한수학과정을수행하여분석할수도있다. 그림 6의 6은인디케이터의숫자값을그래프로나타내는과정으로그래프의변수, 스케일등을변경할수있다. 또한그래프뿐만아니라포인터, 노브, 다이얼등의형태로도나타낼수도있다. LabVIEW를이용하면 Java, Visual Basic, MFC를이용하는것에비하여프로그램작성이훨씬간편하면서도수학적으로어려운연산수행이가능하며시각적으로도더많은기능을사용할수있으며제어기능도추가할수있다 [6]. 이를통해그림 7과같이데이터의값들을숫자또는그래프, 포인터등의다양한형태로확인할수있다. [ 그림 7] 센서신호모니터링을위한 LabVIEW 다이어그램 [Fig. 7] LabVIEW diagram for monitoring of sensor signal [ 그림 6] 센서신호수집및모니터링을위한 LabVIEW 다이어그램 [Fig. 6] LabVIEW diagram for sensor signal collection and monitoring 3.4 TCP/IP를이용한 Ethernet 통신인터넷이되는곳이라면 Visual Studio로작성한프로그램을이용해언제든지센서신호를모니터링할수있다. Visual Studio로프로그래밍한.exe 프로그램은용량이작을뿐아니라 window 환경에서쉽게설치및업데이트가가능하다는장점을가진다. 인터넷을통해전송된데이터를사용자의목적에따라코딩하여모니터링형태, 데이터의선택및저장방법등을변경할수있다. Visual 4190

풍력발전기상태모니터링을위한 ZigBee 무선센서노드및네트워크 Studio를이용한모니터링프로그램을그림 8에나타내었다. 그림 8의 1은 IP Address를입력하는창으로서지정해놓은 IP와접속을통해통신을시작한다. 그림 8의 2는여러개의풍력발전기를모니터링할경우풍력발전기를지정하도록리스트형태의창으로설정하였다.

8] Sensor signal monitoring program using Visual Studio 4. 결론 본논문에서는 ZigBee 무선센서네트워크기술을이용하여풍력발전기상태모니터링시스템을구성하는기술을다루었다.

6 풍력발전기상태모니터링을위한 ZigBee 무선센서노드및네트워크 Studio를이용한모니터링프로그램을그림 8에나타내었다. 그림 8의 1은 IP Address를입력하는창으로서지정해놓은 IP와접속을통해통신을시작한다. 그림 8의 2는여러개의풍력발전기를모니터링할경우풍력발전기를지정하도록리스트형태의창으로설정하였다. 그림 8 의 3은현재의통신상태를확인하는창이며, 그림 8의 4 는전송되는데이터를보여준다. 그림 8의 5는모니터링하고있는센서신호값들을나타내주는그래프이다. 이와같이실제풍력발전단지와멀리떨어진곳에서도실시간으로모니터링및제어가가능하다. [ 그림 8] Visual Studio 를이용한센서신호모니터링프로그램 [Fig. 8] Sensor signal monitoring program using Visual Studio 4. 결론 본논문에서는 ZigBee 무선센서네트워크기술을이용하여풍력발전기상태모니터링시스템을구성하는기술을다루었다. IEC 에서제시한풍력발전기상태모니터링에필요한센서를조사하였으며, 이들중온도, 습도, 전압, 전류, 풍향, 풍속센서를선정하여 ZigBee 소자를이용하여무선센서노드를구성하였다. 온도, 습도, 전압, 전류센서를하나의모듈로묶고풍향, 풍속센서를다른하나의모듈로묶어다중화하였다. 센서에서나온신호는신호컨디셔닝및 ZigBee 무선센서노드를통하여전송된후 RS232 통신을이용하여컴퓨터로전송한다. 전송된신호는 Visual Studio로작성한프로그램으로인터넷이되는곳이라면쉽고간편하게모니터링이가능하도록한다. LabVIEW, Visual Studio 프로그램은기존의일부풍력발전기모니터링시스템에서사용하는비공개프로그 램에비해호환성및접근성이우수하다. 여기에서다룬풍력발전기상태모니터링을위한 ZigBee 무선센서네트워크기술은풍력발전기크기및구성에따라융통성있게적용가능하다. References [1] [2] Z. Hameed, Y. S. Hong, Y. M. Cho, S. H. Ahn, C. K. Song, "Condition monitoring and fault detection of wind turbines and related algorithms: review," Renewable and Sustainable Energy Reveiws 13, pp. 1-39, May [3] Liangping Shen, Hao Wang, Xianzhong Duan, and Xinhuk Li, "Application of Wireless Sensor networks in the Prediction of Wind Power Generation, IEEE International conference, pp. 1-4, Oct [4] Xingzhen Bai, Xiangzhong Meng, Zhaowen Du, Maofa Gong, and Zhiguo Hu, "Design of Wireless Sensor Network in SCADA System for Wind Power Plant," Proceedings of the IEEE International conference on Automation and Logistics Qingdao, China, pp , Sep [5] Chun-Liang Hsu and Wei-Bin Wu, "The Practical Design of Constructing Data Transition Interface with ZigBee WSN and RS-485 Wired Interface - Example with Small-scaled Wind-power Electricity Generator System," Journal of Software, vol. 3, no. 8, pp , Nov [6] Young-Ghi Kim, Jae-Hee Byun, Tae-Sik Choi, Chol-Ho So, "A Study on Condition Monitoring for Wind Turbines," Journal of KIEE, pp , 김현호 (Hyeon-Ho Kim) [ 준회원 ] 2002 년 3 월 ~ 2010 년 2 월 : 전북대학교전기공학과 ( 공학사 ) 2010 년 3 월 ~ 현재 : 전북대학교대학원전기공학과 ( 석사과정 ) ZigBee 소자및진동센서를이용한풍력발전기상태모니터링시스템 4191

한국산학기술학회논문지제 13 권제 9 호, 2012 안성범 (Sung-Bum Ahn) [ 준회원 ] 2003 년 3 월 ~ 2010 년 2 월 : 전북대학교전기공학과 (

Choi) [ 준회원 ] 2004년 3월 ~ 2011년 2월 : 전 북대학교전기공학과 ( 공학사 ) 2011년 3월 ~ 현재 : 전북대학교 대학원 전기공학과 ( 석 박사

월 ~ 1982 년 2 월 : 연세대학교전자공학과 ( 공학석사 ) 1982 년 3 월 ~ 1987 년 8 월 : 연세대학교전자공학과 ( 공학박사 ) 1987 년 5 월 ~

7 한국산학기술학회논문지제 13 권제 9 호, 2012 안성범 (Sung-Bum Ahn) [ 준회원 ] 2003 년 3 월 ~ 2010 년 2 월 : 전북대학교전기공학과 ( 공학사 ) 2010 년 3 월 ~ 현재 : 전북대학교대학원전기공학과 ( 석사과정 ) 2012 년 3 월 ~ 현재 : KCC ZigBee 소자응용 최상진 (Sang-Jin Choi) [ 준회원 ] 2004년 3월 ~ 2011년 2월 : 전 북대학교전기공학과 ( 공학사 ) 2011년 3월 ~ 현재 : 전북대학교 대학원 전기공학과 ( 석 박사 연계과정 ) 광섬유센서응용 반재경 (Jae-Kyung Pan) [ 정회원 ] 1976 년 3 월 ~ 1980 년 2 월 : 연세대학교전자공학과 ( 공학사 ) 1980 년 3 월 ~ 1982 년 2 월 : 연세대학교전자공학과 ( 공학석사 ) 1982 년 3 월 ~ 1987 년 8 월 : 연세대학교전자공학과 ( 공학박사 ) 1987 년 5 월 ~ 현재 : 전북대학교전기공학과교수 2011 년 1 월 ~ 현재 : 전북대학교스마트그리드연구센터센터장 광섬유센서응용, ZigBee 소자및진동센서를이용한풍력발전기상태모니터링시스템 4192

이도경, 최덕재 Dokyeong Lee, Deokjai Choi 1. 서론

이도경, 최덕재 Dokyeong Lee, Deokjai Choi 1. 서론 2. 관련연구 2.1 MQTT 프로토콜 Fig. 1. Topic-based Publish/Subscribe Communication Model. Table 1. Delivery and Guarantee by MQTT QoS Level 2.1 MQTT-SN 프로토콜 Fig. 2. MQTT-SN