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축전지 성능저하의 주요 원인과 대책

icpe — Wed, 4 Feb 2026 14:56:21 +0900

1. 개요

UPS, 스마트 그리드, 마이크로 그리드 등에 전원 안정화를 위해 축전지 사용 증가.

2. 축전지 개념

전기에너지를 화학 에너지로 저장 후 필요할 때 사용하는 충방전이 가능한 2차 전지.

3. 성능저하의 주요 원인

과충전: 배터리 온도 급상승

과방전: 높은 부하에 의한 과열.

고온고습: 배터리 방열 능력 감소.

사용기한초과: 배터리 수명 초과.

BMS오작동: 온도/전류 등 모니터링 오류

배터리 과열 : 성능저하(배터리 노화 가속, 작동 시간 단축)

열폭주(TR): 급격한 온도상승, 팽창, 화재/폭발 위험

배터리손상(내부 화학 성분 손상/누출/변형)

4. 대책

정격확인: 정격전압/전류에 맞는 충전 시스템 적용.

BMS 적용: 과충전/과방전/전류/전압/온도 등 모니터링.

과충전/과방전 방지: 전압/전류 모니터링 후 기준 초과 시 전류 차단.

환경관리: 고온/고습 환경 회피

정기점검: 유지 보수를 통한 성능 확보. (교체, 전해액 충전 등)

5. 축전지 종류

납축전지: +극에 산화납(PbO2), -극에 납(Pb), 전해액 황산 수용액(PbSO4) 가 사용.

보수형: 전해액 보충 관리가 필요, 보수가 필요 없는 무보수 밀폐형 존재.

대형전지 제조 용이, 가격 저렴, 수명 10~20년, 긴 충전시간.

재생에너지 발전 시스템, UPS, 예비전원 등에 사용.

알칼리전지: 전해액으로 알칼리용액(KOH)사용. +극에 수산화니켈(NiOOH)사용.

니켈-카드뮴(Ni-Cd)전지: 음극에 카드뮴 사용

진동에 강함. 자기 방전량 적음. 비교적 고가, 가혹조건/장기 사용(약 30년), 짧은 충전시간

무기/로켓용 배터리, 중요 예비 전원 등에 사용.

리튬이온전지: 가볍고, 에너지 밀도 우수(니켈 카드뮴 대비 약 2배), 자기 방전량 적음(니켈 카드뮴 대비 약 3배)

긴 수명, 내구성 우수, 충/방전 효율 우수

ESS, 전기차, 소형 가전기기 등에 사용.

7. 배터리 관련 시스템 비교

구분	BMS	PCM
개념	배터리관리 시스템	배터리 보호 회로
특징	셀 밸런싱	배터리 이상 확인
장점	배터리 전반 관리	회로 구현 용이
단점	시스템 복잡	기능 단순
활용	전기차	모바일폰

8. 동향

재생에너지, 스마트 그리드 등 전기의 효율적 관리가 중요해 지면서, 에너지 저장을 위한 축전지 사용 증가

기술기준에 따른 지능형 홈네트워크 보안 및 홈네트워크 장비의 보안 요구사항

icpe — Wed, 4 Feb 2026 11:04:34 +0900

1. 개요

2022년 지능형 홈네트워크 설비 설치 및 기술 기준 행정 규칙이 시행됨

2. 지능형 홈네트워크 개념

ICT기술을 적용하여 주택의 성능과 주거 질 향상을 위해 통합된 주거 서비스를 제공하는 설비.

3. 지능형 홈네트워크 설비

홈네트워크 망: 단지망/ 세대망

홈네트워크 장비: 홈게이트웨이, 세대 단말기 등.

홈네트워크 사용기기: 원격제어기기, 전자 출입 시스템 등.

4. 설비설치 기준

홈게이트웨이: 세대 단자함 또는 세대 단말기에 설치

세대 단말기: 기기 및 단지 서버간 연동, 세대 및 공용부 기기 제어

단지네트워크장비: 집중 구내 통신실/ 또신 배관실 설치

단지서버: 집중 구내 통신실/ 방재실 설치 가능. 상온상습 장치, CCTV설치.

5. 홈네트워크 보안

연동 및 호환성: 홈게이트웨이는 단지 서버와 상호 연동

기기인증: 산자부, 과기부 기기인증서, 적합성 평가, 시험 성적서 등

유지/관리: 하자 담보 및 내구 연한 표기, 예비부품 확보

보안: 물리적(전용선라우터, 망분리솔루션, WDM-PON), 논리적(VPN, VLAN, VRF+암호화 등) 망분리,

6. 홈네트워크 장비 보안 요구사항

데이터 기밀성: 암호 적용. (대칭키, 비대칭키, PQC, 양자암호화 등)

데이터 무결성: 해시 함수. (HMAC, CMAC 등)

인증: 신원확인. (IAM(Identity and Access Management), IDaaS(Identity as a Service) 등)

접근통제: 접근 권한 부여. (801.1X 기반 NAC 등)

전송데이터 보안: 유출, 탈취 방지 (논리적, 물리적 망분리 등)

7. 망분리 방식 비교

구분	물리적 망분리	논리적 망분리
개념	개별 네트워크 구축	가상화 이용
특징	전용선 분리	신기술 반영 예정
장점	접근 차단	비용절약
단점	비용증가	전문관리 필요
활용	신축적용	구축 개선

8. 동향

신축 시 논리적, 물리적 망 분리를 적용하고, 유지보수를 통해서 철저한 관리가 요구됨.

스마트 정보통신 건물 인증에는 장비에 대한 보안인증서, WPA3 이상의 보안 적용 요구.

VoNR(Voice over New Radio)

icpe — Tue, 3 Feb 2026 11:15:29 +0900

1. 개요

모바일 음성 지원 기술은 회선교환 방식에서 패킷 교환 방식으로 진화

2. 개념

5G NR 네트워크에서 음성통화를 지원하는 핵심 기술

3. 주요기술

IMS: IP기반 패킷 교환 방식 지원

HD보이스: 몰입형 오디오 코텍 지원 ( AMR-WB 및 EVS 코텍(VoLTE) )

네트워크슬라이싱: 음성 통화 트래픽에 우선순위 부여

SA: 5G NR Sandalone 네트워크 지원

EPS Fallback: VoNR 미지원 시 VoLTE전환.

4. 특징

저지연: 시그널링 과정 단축. 통화 연결 시간 감소(URLLC)

안정성: 5G NR빔포밍, 네트워크 슬라이싱 등 향상된 안정성 제공

고품질: 광대역 음성 데이터 전송

확장성: 동시 발생하는 다수 음성 통화 관리. (인구 밀집 지역/ 이벤트에 적합)

5. 이동통신 음성 서비스 비교

구분	VoLTE	VoNR
지원방식	패킷 교환	패킷 교환
음성코덱	AMR-WB, EVS	몰입형 코덱
리디렉션(Redirection)	CSFB(Circuit Switched Fallback)	EPS(Evolved Packet System) Fallback
우선순위	QCI 사용	네트워크 슬라이싱 적용
프로토콜	SIP	SIP

6. 동향

국내에서는 KT를 필두로 5G SA기반 VoNR서비스가 상용화되었으나, 5G기지국 및 단말 확대 적용 필요.

Beamforming 구현 시 FDD(Frequency Division Duplex) 대비 TDD(Time Division Duplex) 방식의 장점

icpe — Tue, 3 Feb 2026 10:49:35 +0900

1. 개요

무선 통신 성능 향상을 위해 주파수를 집중시키는 기술을 빔포밍이라고 함.

빔포밍을 구현하기 위해서는 FDD방식과 TDD방식이 존재

2. 개념

FDD: 다운링크와 업링크에 서로 다른 주파수를 할당하여 전송

TDD: 다운링크와 업링크에 서로 다른 타임 슬롯을 사용하여 전송

3. FDD 장점 및 단점

낮은 지연시간: 서로 다른 주파수를 이용하여 송수신 동시 진행

넓은 커버리지: TDD대비 넓은 커버리지 제공

안정적 성능: UL/DL이 고정되어 품질/속도 안정적

주파수소모: UL/DL에 별도 주파수 할당 필수

효율 저하: DL이 더 많은 자원을 소모하여 UL자원 낭비

구현복잡: UL/DL의 주파수가 달라 신호 간섭 제거 필요.

4. TDD장점 및 주요기술

효율성: UL/DL 주파수 대역 동일, FDD대비 절반 수준

결정형: 타임슬롯 데이터 결정적

채널특성: UL/DL 채널 특성이 동일

트래픽: 동일 채널 내에서 UL/DL 동적 할당

낮은비용: UL/DL에 동일 구성 요소 사용. 구현 가격 저렴.

타임슬롯: UL/DL 데이터 할당. 비대칭 가능

가드타임: UL/DL간 간섭제거

시간동기: UL/DL데이터를 타임슬롯으로 구분

5. FDD대비 TDD장점

주파수 효율: FDD대비 주파수 사용 절반

채널특성: UL/DL의 동일 주파수 사용으로 채널 특성 동일.

트래픽: UL/DL트래픽에 따라 가변 가능.

간섭제거: 시간 동기만 정확하게 필요. 동일 주파수 사용.

6. FDD와 TDD비교

구분	FDD	TDD
개념	UL/DL 별도 주파수 할당	UL/DL 별도 타임슬롯 할당
동시 지원	동시 양방향	타임슬롯 교차 사용
주파수사용	쌍대 주파수 필요	단일 주파수 사용
간섭제거	가드 밴드 적용	가드 타임 적용
UL/DL 할당	50:50 고정	동적 할당 가능
지연시간	낮음	상대적으로 높음
활용	광역커버리지	비대칭 트래픽

7. 5G NR FR2에서 TDD만 사용하는 이유

mmWave 대역을 지원하는 Duplexer를 설계하는데 기술적 한계가 존재하며,

DL데이터 양이 많아 저전력 통신 측면에서 FDD보다 우수

SWDM(Short Wave Division Multiplexing)

icpe — Mon, 2 Feb 2026 14:50:09 +0900

1. 개요

광섬유 통신에서 데이터 전송 용량과 속도를 높이기 위해 파장분할 다중화(WDM)를 사용

2. 개념

다중 모드 광섬유에서 전송속도 향상을 위해 850nm에서 950nm 파장을 사용하는 다중화 기술.

3. 주요기술

VCSEL: 비용 효율적인 레이저 광원 사용

MMF: 광대역 멀티모드 광섬유

다중화: 30nm마다 파장 수 증가

4. 특징

속도향상: 멀티모드 광섬유로 다중화 적용 및 전송

작동파장: 850nm, 880nm, 910nm, 940nm 동시 사용

전송거리: 100m까지 440G전송 가능.

비용절감: 구축 및 유지 관리 비용 감소. 기존 OM4, OM5 광섬유 교체 없이 사용 가능.

5. 응용분야

데이터센터: 40G, 100G, 400G 지원

LAN: 기업용 LAN에서 높은 대역폭 제공

고성능컴퓨팅: 낮은 지연시간 요구 만족.

6. CWDM과 SWDM비교

구분	CWDM	SWDM
개념	저밀도 파장분할 다중화	단파장 분할 다중화
채널	18개	4개
파장	1270nm~1610nm	850nm~950nm
광섬유	SMF	MMF
활용	장거리통신	데이터 센터

7. 동향

AI, HPC, 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅 등 기존 검퓨팅 인프라를 사용하여 대역폭 확장을 위해 사용

양자내성암호(PQC, Post-Quantum Cryptography)

icpe — Mon, 2 Feb 2026 13:30:41 +0900

1. 개요

수학적 복잡성에 기반한 기본 암호는 양자 컴퓨터의 등장으로 쉽게 해독이 가능하게 됨.

2. 개념

양자컴퓨터로도 해독이 어려운 알고리즘을 적용한 암호화 기술

3. 종류

코드기반: 일반적인 선형 코드를 디코딩하는 문제 이용. 공개키 크기가 매우 큼(Classic McEliece 등)

격자기반: 고차원 격자 위에서 계산하는 문제 이용. 속도가 빠르고 구현 용이 (Kyber, Dilithium 등)

다변수기반: 유한체 위에서 계산하는 다변수 함수 문제 이용. 서명의 크기가 큼(Rainbow, UOV 등)

해시기반: 해시 함수 기반 전자서명 기법 이용. 속도가 느림(SHINCS+ 등)

4. 특징

S/W연산: 별도 H/W전문 장비 불필요

보안성: 양자 컴퓨팅 환경에서도 보안성 유지

부하증가: 키, 암호문, 서명의 크기가 커짐.

5. 양자암호와 양자내성암호 비교

구분	양자암호	양자내성암호
연산단위	큐비트	비트
방식	하드웨어 기반	소프트웨어 기반
경제성	낮음(초전도체 구현)	높음(알고리즘 구현)
전송거리	단거리	장거리
양자채널	필요	불필요

6. 동향

기존 공개키 방식과 PQC의 하리브리드 기법을 통해 코드 크기 감소 시도

PQC가 적용된 IDaaS, SSL VPN서비스가 상용화 중.

35년까지 국가 암호체계 전반을 양자 내성 암호로 전환하기 위한 종합 대책 수립

미국 국립표준기술연구소(NIST)가 세계 최초 양자내성암호 표준 발표(24년 8월)

양자 내성 암호 전화 시 기존 프로토콜 및 시스템과의 호환성 고려 요구됨.

*양자 내성 암호 전환 추진 로드맵

1) 전략 1. 역량 확보 및 제도 절차 마련

가. 기술확보: 한국형 양자 내성 암호 개발, 표준화, 시험/평가 기준 마련

나. 제도정비: 보안강도 재정립, 신 암호모듈 검증 제도 시행 준비

다. 절차 정립: 시범 사업 및 전환 준비 계획 수립 지원

2) 전략 2. 전환지원 및 기반 생태계 조성

가. 암호체계 전환 지원: 모범 사례 발굴, 가이드라인 보급, 전환 테스트 배드 구축

나. 인증 인프라 고도화: 공공 인증 인프라 고도화 준비, 공공 인프라에 단계별 고도화 적용

다. 산업 기반 구축: 인력 양성 방안 마련, 컨설팅/전문기업 육성, 암호 협의회 운영

웨이블릿 변환

icpe — Mon, 2 Feb 2026 11:22:33 +0900

1. 개요

푸리에 변환으로 데이터를 분석 시 갑작스런 변화를 효율적으로 표현하기 어려움.

주파수가 시간적으로 언제 존재하는지 확인하기 위해 STFT(Short Term Fourier Transform)사용.

하지만 주파수와 시간의 Trade off관계로 한계 존재.

이를 극복하기 위해서 웨이블릿 변환(Wavelet Transform)이 등장.

2. 개념

신호 해석을 위해 시간과 주파수 분해능을 분리하여 분석하기 위한 기술.

3. 특징

스케일링(Scaling): 시간에 따라 신호를 늘리거나 줄임

Scale 값이 커질수록 저주파 특성, 작을 수록 고주파 특성 확인

이동(Shifting): 시간축을 따라 웨이블릿을 이동

4. 주요 기술

연속웨이블릿 변환(Continuous Wavelet Transform): 시간에 따라 주파수가 변화 시 해석 용이

이산웨이블릿 변환(Discrete Wavelet Transform): 신호와 영상의 압축, 잡음 제거에 용이.

5. 연속 웨이블릿과 이산 웨이블릿 변환 비교

구분	연속 웨이블릿 변환(CWT)	이산 웨이블릿 변환(DWT)
스케일링/ 이동	연속값	이산값
데이터량	방대한 데이터	압축된 데이터
시간/주파수 분해능	고분해능	저분해능
역변환	가능(신호해석)	가능(원신호 복원)
용도	신호 특징 분석, 시변 패턴 분석	데이터압축, 노이즈제거, 영상처리

6. 장점

시간과 주파수 해상도를 동시에 조절하여 언제, 어떤 주파수를 갖는지 파악 가능.

고주파는 시간 영역에서, 저주파는 주파수 영역에서 세밀하게 분석 가능.

시간별로 위치를 이동하여 신호의 세부 특징 포착 가능.

7. 활용

신호/영상 처리: 데이터 압축, 잡음 제거, 엣지 검출 등

시계열 분석: 비정상적 데이터의 측징 추출(금융 데이터, 진동 신호 등)

머신러닝/딥러닝: 웨이블릿 산란(Scattering)을 이용한 특징 자동 추출

정보이론의 정보량, 엔트로피, 상호 정보량

icpe — Mon, 2 Feb 2026 08:22:45 +0900

1. 개요

샤논은 정보를 수식으로 표현하여 정보 이론의 기초가 되는 이론적인 기준을 제시함.

2. 개념

정보량: 어떤 사건이 가지는 정보의 양. 사건의 발생확률에 반비례.

A라는 사건 발생 확률 0.9, B라는 사건 발생확률 0.1인 경우

A정보량 < B정보량. 사건 발생확률이 적을수록 정보량이 큼.

( I(x_{i})): 정보량, (P(x_{i})): 어떤 사건 (x_{i})가 발생할 확률

엔트로피: 정보량의 기대값. 사건 발생 분포가 균일할수록 높은 값을 가짐.

A사건 발생 확률 0.5일 때 엔트로피 최대. 어떤 것이 발생할 지 예측 어려움.

상호정보량: 서로 공유하는 정보에 대한 지표.

사건이 서로 독립적일 때 상호 정보량은 0이 됨.

3. 특징

정보량: 확률이 낮을 수록 정보량은 최대.

엔트로피: 고른 확률 분포에서 엔트로피 최대.

상호정보량: 사건이 완전히 종속적일 때 최대.

4. 활용

정보량: 데이터 압축 및 최적 인코딩에 사용. (허프만 코딩 등)

엔트로피: 데이터 암호화 보안성 강화. (높은 엔트로피를 가지도록 암호화 적용)

상호정보량: LLM에서 입력과 출력의 연결 강도 확인. (프롬프트 입력에 대한 결과값 판단)

5. 정보량, 엔트로피, 상호정보량 비교

구분	정보량	엔트로피	상호정보량
개념	사건이 가지는 정보의 양	불확실성의 크기	서로 영향을 미치는 정도
대상	단일 사건	하나의 확률변수	두개의 확률변수
해석	발생 확률에 반비례	예측가능성 척도	두 사건의 종속 정도
통신시스템	심볼의 정보 크기	소스코딩 비트율	전달 가능 정보량

6. 활용

정보 이론을 토대로 통신 시스템 및 AI 의 성능을 객관적으로 나타낼 수 있는 척도로 활용.

BCI(Brain-Computer Interface)

icpe — Mon, 12 Jan 2026 08:54:32 +0900

1. 개요

기존의 컴퓨터는 키보드, 마우스, 모니터, 프린터 등을 이용하여 인간과 상화 작용을 하였음.

2. 개념

뇌의 전기 신호를 해석하여 컴퓨터 명령으로 변환하여 상호 작용하는 기술.

3. 주요 기술

신호 획득: 뇌 활동 신경 신호 감지(뇌파/혈류량 등)

신호 처리: 신호 증폭/ 노이즈 제거 후 분석 가능 형태로 처리

신호 해석: AI 기반 알고리즘 활용. 처리된 신호로 사용자의 의도 해석

신호 출력: 해석된 명령을 컴퓨터/로봇 등 외부 장치로 전달 및 제어

4. 종류

침습형: 전극을 뇌 조직 내부에 직접 이식. 가장 정확/정밀 제어 가능. 뇌 수술필요. 감염/거부반응 우려

일론 머스크의 뉴럴 링크(Neuralink)와 같은 기술에 해당.

부분침습형: 전극을 대뇌 피질 표면에 배치. 침습형 대비 위험 낮음. 비침습형 대비 선명한 신호 획득 가능

여전히 수술이 필요함.

비침습형: 두피에 센서/전극을 이용하여 뇌파(EEG)측정. 수술 불필요.(안전/사용간편/비용효율적)

신호의 해상도가 낮고 외부 노이즈 영향 증가. EMotiv와 같은 기술에 해당

5. 침습형과 비침습형 비교

구분	침습형(invassive)	비침습형(non-invasive)
측정방식	뇌에 전극 삽입	뇌파 측정
장점	정확도 향상	간편한 이용
단점	수술필요/ 부작용 발생 가능성	Noise제거 필요/ 부정확
활용	전신마비 환자	게임
해상도	매우 높음	제한적

6. 전망

의료 및 엔터테인먼트 분야에서의 활용 가능성이 주목받고 있으나, 개인의 민감 정보 노출에 대한 대비책 마련 필요.

퀀텀 AI

icpe — Wed, 31 Dec 2025 08:13:12 +0900

1. 개요

AI 모델을 효율적으로 실행하려면 막대한 컴퓨팅 파워와 인프라 리소스 필요.

2. 개념

양자 컴퓨팅 리소스를 이용하여 데이터를 효율적으로 처리하는 AI.

3. 주요 기술

큐비트: 양자 컴퓨팅 정보처리 단위.

병렬처리: 중첩과 얽힘을 이용한 고속 정보 처리

알고리즘: 양자 컴퓨팅 전용 연산 처리 기술

양자신경망(QNN): 큐비트에 맞게 기존 신경망 모방.

4. 특징

고도연산: 슈퍼컴퓨터를 능가하는 연산 능력

고속처리: 큐비트 특성을 이용한 병렬 처리

최적화:복잡한 문제의 효율적 처리

5. 장점

효율성: 빅데이터 분석 및 최적화 성능 극대화

정확성: 큐비트를 이용한 정밀 계산 도출

확장성: 큐비트 증가에 따른 연산 능력 향상.

6. 주요 사례

의학: 약물 설계 가속화. 환자 데이터 종합 분석

금융: 동적 투자 조정을 통한 수익 극대화

기후과학: 날씨 예측 및 예보, 지구 기후 환경 개선

7. 기존 AI와 퀀텀 AI비교

구분	기존 AI	퀀텀 AI
정보단위	비트	큐비트
정보처리	직렬 연산	병렬 연산
정보저장	0 또는 1	0/1 중첩
최소연산	2^n	1
장점	사용편의성	동시처리
단점	순차처리	구현 어려움

8. 전망

양자 컴퓨터의 안정성 문제 및 높은 유지 비용에 대한 연구가 선제적으로 필요함.