전자 지연선에 대한 보다 깊은 이론적 해석이 본 논문 속에 제시되었고 n=0 mode 동작시 지연선의 특성을 개량하기 위하여 단락 coil을 사용하므로써 위상이 다른 전류가 상호 자속을 상살시키는 현상을 제거하고 결과적으로 단위 길이당 시간 지연을 증가시킬 수 있음을 이론적으로 입증하고 실험에 의하여 확인하였다. 직경이 3"/8이고 길이가 6"인 전자 지연선을 제작한 후 실험한 결과 10 micro sec/m의 시간 지연을 측정할 수 있었다. 이는 Onoda나 Katz가 얻은 결과보다 월등하게 우수하다고 생각한다. 또한 실제 설계자를 돕기 위하여 설계 공식을 집약하여 알기 쉽게 설명하였다.
전기설비에 접근하여 활선작업을 수행하는 과정에서 "안전조치, 작업공구, 먼지, 분진, 쥐, 절연" 등의 문제로 기인하는 단락사고가 발생하면 플라즈마(plasma) 아크 형태의 전기적 방전이 일어나므로, 아크 플래시 위험에 노출된 작업자는 심각한 화상은 물론 생명에 위험을 초래할 수 있다. 이러한 위험으로부터 근로자를 보호하기 위하여 IEEE Std. 1584에 수행절차와 방법에 대하여 상세히 해설하고 있고, NFPA 70E는 보호기준 등을 규정하고 있다. 국내에서도 이 기준 등을 참고하여 산업안전기준에 관한 규칙에 의거, 활선작업 및 활선근접작업에 관한 기술지침(KOSHA CODE E-3G-2005)과 난연성 전기 작업복 선정에 관한 기술지침(KOSHA CODE E-32-2006을 규정하고 있다. 그러나 국내에서는 외국 기업 일부를 제외하고는 아크 플래시 위험분석 업무를 실무에 적용하는 사례를 찾아보기 어렵다. 또한 적용 범위에 있어서도 난연성 전기 작업복 선정에 관한 기술지침을 600V 이상의 활선작업 및 활선근접 작업시만 착용하도록 한정한 것은 아크 플래시 위험에 대한 보호가 충분하지 않은 것으로 판단된다. 오히려 고압보다도 저압회로 고장 지점의 최소 단락전류에서 차단기의 동작시간이 지연되는 경우, 사고에너지를 더 증가시키기 때문에 위험성과 빈도는 높아질 수 있다 이와 관련하여 본문에서는 "아크 플래시 위험" 분석 및 평가방법에 대하여 살펴보기로 한다.
CCTV용 함체 내부는 일정한 습도와 온도를 유지시켜 습윤에 의한 단락방지, 온도차에 의한 결로방지, 고온방지 등의 항온항습장치가 요구되며 이를 대응한 함체에 최적화된 형태와 구조, 에너지활용 정도의 항온항습 자동제어장치개발이 필요하다. 함체내부에 있는 고가의 영상장비를 온도 변환에 따른 해저드로부터 장치보호, 단락사고를 예방할 수 있는 항온항습 제어장치가 필요하다. 이는 영상기록 및 현장상황에 신뢰성 있는 영상의 저장 및 전송을 위한 부속장치가 절대적으로 요구되는 시스템이다.
주석(Sn)은 뛰어난 유연성을 나타내기 때문에 접촉저항을 감소시킬 목적으로 전자부품과 전자기기의 도선과 단자를 피복하는데 사용된다. 하지만 특정한 조건에서 시간경과와 함께 위스커라는 침상결정이 발생하여 회로 단락을 초래하는 것이 문제이다. 위스커는 직선형, 굴곡형, 곡선형의 형태로 성장하며 직경은 $1{\mu}m$, 길이는 수백 ${\mu}m$에서부터 수 mm에 이른다. 발생 초기단계에서 성장이 정지된 작은 덩어리도 위스커와 함께 관찰된다. 주석도금 피막에서 발생하는 위스커는 1940년대 미국의 전화교환기 단락원인으로 널리 알려지게 되었다. 이러한 위스커를 억제하는 방법으로 주석-납 도금이 개발되었다. 주석-납 도금피막에서는 작은 덩어리가 다수 발생하는 반면에 위스커는 발생하지 않는다. 하지만 2006년 7월에 시행된 RoHS(Restriction of the use of certain Hazardous Substances) 지령에서 수은, 카드뮴, 6가 크롬 및 납은 유해물질로 지정되어 사용이 엄격히 규제되고 있다. 주석 도금피막의 위스커가 발생하고, 성장하는 원인으로 도금피막 내부의 압축응력과 전위, 산화피막, 도금피막-기판계면에서 발생하는 금속간화합물 주변의 변형을 들 수 있다. 본고에서는 도금하여 얻은 주석피막 표면에 형성된 위스커를 중심으로 증착피막과 주석도금 피막을 용융 응고하여 형성된 합금의 경시변화를 비교하고, 작은 덩어리와 위스커의 발생 및 성장 기구에 관하여 기술하였다.
전력효율을 높일 수 있는 DC 전송이 주요 관심사가 됨에 따라 전력품질에 대한 기술이 요구된다. DC 그리드의 전력품질을 위해서는 반도체 차단기(Solid-State Circuit Breaker : SSCB)는 필수요소이다. 따라서 본 연구에서는 DC 그리드에 적용 가능한 SSCB (Solid-State Circuit Breaker : SSCB)을 제안한다. 제안한 회로는 단락 사고를 모의하고 시뮬레이션과 실험을 통해 시스템의 동작 특성을 검증하였다.
본 논문에서는 듀얼 벅 멀티레벨 컨버터의 일반화된 회로구성을 제안한다. 기존의 멀티레벨 컨버터는 스위칭 상태 전환시암(arm)의 단락을 의미하는 슛-스루(shoot-through) 문제가 존재하므로 데드 타임이 필수적으로 요구되지만 제안되는 듀얼 벅 멀티레벨 컨버터에서는 이러한 문제점이 해결된다. 본 논문에서는 시뮬레이션과 실험을 통하여 제안되는 듀얼 벅 멀티레벨 컨버터의 효과와 유효성을 검증한다.
전력효율을 높일 수 있는 DC 전송이 주요 관심사가 됨에 따라 전력품질에 대한 기술이 요구된다. DC 그리드의 전력품질을 위해서는 반도체 차단기는 필수요소이다. 따라서 본 연구에서는 신속한 차단이 가능하고 재투입과 재차단 기능을 갖는 반도체 차단기를 제안한다. 제안한 회로는 단락 사고를 모의하고 시뮬레이션과 실험을 통해 시스템의 동작 특성을 검증하였다.
본 논문은 종래의 NIC회로의 구성방법을 종합하여 일반화하는 방법으로써 파라미터 제어회로와 전압 또는 전류제어회로에 의한 NIC구성방법을 제시하였다. 그리고 FET에 의해 개방 및 단락안정형 NIC회로를 구성하고 회로해석에 의한 임피던스와 실험치를 비교하여 NIC특성을 확인하고 회로해석이 타당함을 검토 확인하였다. 또한 병렬 LC를 NIC와 직렬로 연결하여 발진상태를 실험으로 확인하고 NR에 의한 발진상태와 비교 검토하였다.
Unclamped Inductive Switching (UIS) 능력을 향상시키기 위하여 Floating p- well을 적용한 IGBT의 단락 회로 상태에서 과전압을 감지하는 새로운 보호회로를 제안하고 제작하였다. 실험 결과 제안된 회로는 fault 상황에서 fault 신호를 감지하고 즉시 게이트 전압을 낮추어 컬렉터 전류를 감소시켰다. 또한 Hard Switching Fault (HSF)와 Fault Under Load (FUL) 상황에서의 측정 및 2차원 Mixed-Mode 시뮬레이션을 통해 제안된 회로와 소자의 동작을 확인하였다.
본 연구에서는 회로평균화 기법을 이용한 풀 브리지 컨버터의 회로모델을 제안하였다. 제안한 모델은 회로의 물리적 성격을 충분히 알 수 있으므로 대용램의 DC-DC 컨버터에 많이 사용되는 풀 브리지컨버터의 해석과 설계에 쉽게 적용할 수 있다. 제안한 모델을 적용하여 풀 브리지 컨버터의 안정도해석올 시뮬레이션을 통하여 수행하고, 부하의 변동이 단락에서 개방까지 극심한 아크 용접기의 주회로 설계에 적용히여 설치의 용접을 통하여 안정한 동작이 가능함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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