• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.62-70
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• 2005

본 연구는 각종 부하에 전력을 공급하고 있는 저압 전원계통에 나타나는 전압과 전류고조파의 실태조사에 관한 것으로 22.9[kV]/380[V]/220[V] 수전용 변압기 2차측 모선에서 측정하고, 그 결과를 IEEE와 IEC의 고조파 제한규격과 비교하여 검토하였다. 본 연구 대상의 전원선의 전압 종합왜형률은 적정수준으로 $5[\%]$이하이었다. 이에 반하여 전류왜형은 전압보다 매우 크게 나타났으며, 전류고조파는 전압고조파보다 훨씬 크게 나타났으며, 전류고조파 왜형율은 $15.7\~60.4[\%]$로 매우 넓은 범위에 분포되어 있다. 특히 개인용 컴퓨터와 형광조명을 주로 사용하는 사무용 건물의 전원선 전류왜곡은 공장의 부하전류의 왜곡에 비해 심하게 나타났다. 본 연구 조사 대상의 전원선 고조파 실태에서 전압고조파는 IEEE와 IEC규격의 제한값 이내이었지만 전류고조파는 이들 규격의 제한을 훨씬 초과하는 것으로 나타났다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.95-102
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• 2008

일반 가정집 부하는 컴퓨터, 비디오, 냉장고, 마이크로웨이브 오븐, TV, 오디오 등의 많은 비선형 부하를 가지고 있다. 이들 비선형 부하는 고조파 전류를 발생시키고, 전력계통의 정현파 전압을 왜곡시킨다. 고조파 측정 결과로 고조파는 시간에 따라 변하는 특성이 관측되었다. 시간에 따라 변하는 고조파를 해결하기 위해서 쓰이는 가장 보편적인 방법은 누적확률을 사용하는 것이다. 본 논문에서는 일년동안 일반 가정집 부하의 고조파 측정을 하고, 현존하는 가정집 부하의 고조파 수준과 미래의 고조파 영향을 예측하기 위한 목적의 조사를 심도 있게 다루고자 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2070-2072
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• 2003

본 연구는 3상 소형 유도전동기의 고정자 권선 고장의 효과적인 진단을 위하여 고정자 전류에 대하여 Park's Vector를 이용한 기법을 적용하였다. 본 기법은 고정자 3상 전류를 측정하여 Park's vector 변환을 통하여 직축, 횡축 전류로 변환하고 이를 이용하여 고장 진단을 위한 Park's Vector Pattern을 통하여 고장진단을 수행하였다. 제안한 방법의 유용성을 확인하기 위하여 고정자 권선 한 상에 2턴, 10턴, 그리고 20턴의 단락고장을 발생시켜 정격부하의 25%, 50%, 100%에 대하여 부하변동에 따른 각각의 단락고장의 경우와 정상 전동기의 Park's Vector Pattern 비교하였으며 그 유용성을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.273-273
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• 2010

고열부하 환경에 노출되는 핵융합로의 플라즈마 대향부품은 주로 낮은 원자번호 물질-열전도가 좋은 물질-구조체의 순으로 다층 구조를 이루고 있으며, 이들 간의 우수한 접합성은 부품의 성능을 좌우하는 핵심 요소이다. 이러한 플라즈마 대향부품의 건전성을 평가하기 위해서는 고열속의 열부하를 반복적으로 인가하는 시험이 요구되며, 이를 위해 본 연구원에서는 KoHLT-1, 2의 시험시설을 운용하고 있다. 본 시설에서는 열부하원으로서 그라파이터 히터를 사용하며, 히터는 두 개의 시험 대상부품 사이에 설치되고, 히터에 고전류를 인가하여 복사열에 의해 시험 부품에 열부하를 가하게 된다. 고열부하 환경에서 열피로 시험을 위해 히터에 인가되는 전류를 시간에 따라 일정한 패턴으로 반복적으로 ON-OFF 하게 된다. 본 논문에서는 이러한 고열부하시험을 수행함에 있어 고려해야 할 여러 가지 요소에 대해 논의하였다. 우선 인가하는 열유속(heat flux) 값은 일차적으로 시험시설의 최대 출력에 의해 좌우되며, 시험대상물의 운전조건 및 열부하 반복횟수에 의해 결정된다. 열부하 반복횟수는 주어진 열유속 값에 대해 total strain이 파단에 이르는 수준에 의해 결정된다. 열부하를 인가하는 시간은 히터에 전류를 인가했을 때 요구되는 온도로 상승하는 데 걸리는 시간과 시험대상물의 온도가 더 이상 증가하지 않는데 걸리는 시간에 의해 좌우된다. 냉각시간은 길수록 시험대상물의 온도가 냉각수의 온도에 접근하게 되나 너무 길어지면 시험시간이 급격히 증가하게 되므로, 온도 감소 곡선을 검토하여 적절한 시간을 정하게 된다. 열유속 측정은 냉각수의 온도 상승값과 유량으로부터 계산하게 되며, 정확한 측정을 위해서는 열부하를 인가하는 시간이 충분히 길어야 한다. 또한 시험대상 부품에서 열부하가 인가되는 면적을 정확히 정의해야 하며, 냉각관로에 열부하가 인가되어서는 않된다. 또한 시험대상부품을 지지하는 지지구조체를 통한 열손실을 최소화해야 정확한 열유속을 측정할 수 있다. 시험대상부품을 설치할 때 히터와의 간격 또한 결정해야 할 중요한 요소이며, 간격이 좁을수록 최대 열유속 값을 증가시킬 수 있으나, 너무 가까운 경우 히터의 열변형에 의한 접촉 및 아크 방전의 가능성이 있으며, 이 경우 히터와 시험대상부품의 손상을 가져오게 된다. 시험대상물이 국제열핵융합로(ITER)의 일차벽과 같이 베릴륨이 포함되어 있는 경우 방전에 의한 손상은 인체에 유해한 오염의 원인이 될 수 있다. 또한 순간적인 방전은 고가의 고전류전원의 고장을 유발할 수도 있다. 열부하 시험 중 시험대상물의 온도를 정확히 측정하는 것은 필수적이며, 온도 변화 곡선으로부터 시험대상물의 건전성 여부를 판단할 수 있다. 이를 위해 변화를 가장 잘 탐지 할 수 있는 위치에 온도 센서를 설치하는 것이 관건이며, 이는 사전 분석을 통해 알 수 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.43-49
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• 2010

콘덴서는 유도성 부하의 늦은 역률 보상으로도 사용되며, 비선형 부하에서 발생하는 고조파를 저감하기 위해 리액터에 직렬로 연결하여 사용되기도 한다. 전압, 전류의 증가와 열의 발생은 콘덴서 수명에 많은 영향을 준다. 전압이 증가할 경우 전류가 증가하고, 주파수의 증가도 전류의 증가로 이어지기 때문에 전압과 주파수의 증가는 바로 열의 증가로 콘덴서 절연에 스트레스로 작용하여 고장의 원인을 제공할 수 있다. 본 연구에서는 전압의 크기와 주파수를 변화시킬 경우 콘덴서에서 발생하는 열의 분포도를 열화상 카메라로 측정하였다. 측정결과 전압과 주파수의 증가는 높은 열을 발생시켜 콘덴서의 수명을 단축시키는 요소로 작용함을 확인할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.161-164
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• 2007

연료전지의 상용화 시점에 이르러 내구성에 대한 기술 확보가 점점 더 부각되고 있다. 현재 연료전지의 내구성을 감소시키는 1차적인 요인은 핵심부품인 촉매, 전해질막, MEA(Membrane & Electrode Assembly) 등에 의한 것이며 2차적인 요인은 운전 시스템 및 환경 등에 의해 결정되어진다. 특히, 연료전지자동차는 이동용, 가정용, 발전용에 비하여 부하변동이 극심한 조건에서 운전되기 때문에 연료전지 시스템의 내구성 확보에 많은 제어기술이 요구된다. 본 연구에서는 연료전지자동차 운전조건(Driving mode)을 부하변동 기준에 의한 고전류, 중전류, 저전류의 3가지 모드로 분류하였다. 각각의 운전조건에서 일정 cycle마다 성능곡선을 측정하여 10만 cycle 이상의 반복운전을 수행하였으며 측정된 성능곡선을 empirical equation에 적용하여 시간에 따른 overvoltage 인자에 대한 분석을 하였다. 운전시간이 증가함에 따라 고전류 모드의 경우 activation overvoltage 인자 중 current density loss가 증가하여 OCV가 급격히 감소하였으나 내구성은 저전류 모드에 비하여 높게 나타났다. 저전류 모드의 경우 고전류 모드와 상반된 결과를 보였으며 성능감소요인은 activation 및 ohmic overvoltage의 점차적인 증가에 의한 것으로 분석되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.300-300
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• 2008

우리나라의 전기에너지 수요가 지속적으로 증가함에 따라 새로운 송배전 선로의 구축이 필요하다. 하지만 현재 도심지의 전력구에는 더 이상의 지중선의 증설은 불가능하며 가공선 설치의 경우 환경 민원의 부담을 떠안게 된다. 그래서 기존 동도체의 회선당 송전 한계를 극복하고 대용량 송전 및 손실을 크게 줄일 수 있는 초전도 케이블의 연구가 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 한국전력 전력연구원은 신 전력시스템으로서의 22.9 kV급 초전도케이블 시스템을 고창전력시험센터에 설치하고 운영 및 유지 보수 과정을 통하여 실제 계통 적용을 위한 최적 운전조건을 연구하고 있다. 이 논문에서는 실제 부하 상황을 모의하기 위하여 초전도케이블의 장기 부하변동 시험에 따른 케이블 송전 능력 확인 및 냉각시스템의 반응성을 살펴보고 부하변동 시험 후 초전도케이블 도체 열화 여부를 확인하기 위하여 직류 임계전류를 측정하였다. 그 결과 부하변동 시험 전의 임계전류 값과의 변화율이 삼상 모두 ${\pm}1$% 내외로서 오차범위를 벗어나지 않으므로 건전한 것으로 판단되었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.100-106
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• 2008

일반 가정집 부하는 컴퓨터, 비디오, 냉장고, 마이크로웨이브 오븐, TV, 오디오 등의 많은 비선형 부하를 가지고 있다. 이들 비선형 부하는 고조파 전류를 발생시키고, 전력계통의 정현파 전압을 왜곡시킨다. 고조파 측정 결과로 고조파는 시간에 따라 변하는 특성이 관측되었다. 시간에 따라 변하는 고조파를 해결하기 위해서 쓰이는 가장 보편적인 방법은 누적확률을 사용하는 것이다. 본 논문에서는 가정집 부하의 고조파 현장 측정과 EDSA 프로그램을 사용한 고조파 시뮬레이션을 심도 있게 다루고자 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 에너지변화시스템부문
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• pp.23-25
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• 2009

전력용 커패시터는 전압 보상 및 부하에 필요한 무효전력을 전원측을 대신하여 공급함으로서 역률을 향상시킬 수 있으며, 리액터와 직렬로 연결할 경우 비선형 부하에서 발생하는 고조파 성분을 흡수하여 전압 고조파 왜형을 줄이고 전류고조파를 흡수하는 필터로도 사용이 가능하다. 그러나 수용가 부하가 일정하지 않고 변동하거나 선형부하와 비선형 부하가 존재할 경우 커패시터가 고조파의 홉수 등으로 인해 고장이 나는 경우가 많은 편이다. 그래서 본 연구에서는 현장에서 각 부하기기에 고조파를 줄이는 장치의 부착과 부착 전후 커패시터에 미치는 영향을 측정 분석하여 커패시터 규정과의 비교도 실시하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.189-195
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• 2017

발전소의 발전기에서 생산된 전기를 외부 단자로 공급하기 위하여 유일하게 사용되는 수단은 6 kV CV 단심 cable이다. 발전소에서 발생하는 여러 종류의 사고들 중에서 cable의 열화로 인한 화재 사고는 막대한 사회 경제적 손실을 초래한다. 설계부터 시공 및 관리를 더욱 철저히 해야 한다. 설치환경 및 사용 조건 부하량 등에 따라 차이가 있겠지만, 증설과정, 부적절한 설계 등으로 인하여 cable의 단면적이 부족할 경우가 발생하며, 운전 전류에 의하여 초과된 허용온도는 cable의 열화 상태를 초래한다. 우리는 cable의 사고를 체계적으로 감시 및 예방하기 위한 측정 장비를 개발, 한국서부발전 주식회사(Korea Western Power Co., Ltd.)에 설치하여 활선 cable을 진단하였다. 이 논문에서 우리는 cable이 설치되어 있는 주위환경 특히, 주위 온도에 따라 변동하는 cable의 피복표면의 온도를 측정하고 이에 따른 부하 전류를 검토한 결과를 제시한다. 실제 예로서 주위 온도가 $40^{\circ}C{\sim}10^{\circ}C$의 경우에 피복의 표면 온도와 부하전류의 특성을 연구한 결과를 제시한다.