• 대한환경공학회지
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• 제39권6호
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• pp.356-370
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• 2017

본 논문에서는 국내 환경에서 설정된 가정 하에 지능형 전력망 기술이 지능형 송배전, 소비자, 전력서비스, 신재생 에너지 및 운송 등의 5가지 분야에 적용될 경우 2030년까지의 연도별 국내 에너지 절감 및 $CO_2$ 감축 효과와 그 상대적 기여도를 예측, 분석하였다. 2030년 지능형 전력망 운용에 따른 총 에너지 절감량은 103,121 GWh로 계산되며 이는 당해 소비전력량 전망치의 약 13.1%로 2025년 이후 이 비율은 약 10% 이상으로 유지될 것으로 예측되었다. 이를 토대로 계산된 2030년 $CO_2$ 배출 감축량은 5,538만 $tCO_2$로 계산되었고 이는 당해 온실가스 감축 목표량인 3억 1,500만 $tCO_2$에 17.6%에 해당하는 값이다. 이러한 $CO_2$ 배출 감축량은 에너지 절감량과는 다르게 해가 거듭될수록 전체 배출 감축량에 대한 그 비율이 감소하는데 이는 향후 온실가스 배출량의 대부분을 차지하는 석탄화력 발전량의 지속적인 증가와 국가의 목표 배출 감축 속도가 매우 빠르게 설정되었기 때문으로 판단된다. 2030년 5가지 각 분야에서의 에너지 절감 및 $CO_2$ 배출 감축 기여 비율은 지능형 소비자 44.37%, 신재생 에너지 29.16%, 전력서비스 20.12%, 송배전 5.11%, 운송 1.24%로 계산되고 시간에 따른 상대적 에너지 절감 속도는 지능형 소비자 분야가 가장 빠르며 신재생 에너지 및 전력서비스로 순서를 이룬다. 송배전 분야에서의 절감 속도는 송배전 손실률 향상의 한계 때문에 낮고, 전기자동차 예상 보급 대수의 증가율이 낮아 운송 부분의 절감 속도가 가장 느리므로 이에 대한 대책이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.391-394
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• 2009

현재 산업사회의 발달과 더불어 신뢰성 높은 양질의 전기에너지와 운전 및 보수의 간편화, 계통운용의 신뢰성의 확보가 요구되고 있다. 또한 $SF_6$을 대체할 친환경적인 절연매체의 개발이 절실히 요구되고 있다. 이에 본 연구는 모의 GIS내 제조공기의 압력 및 캡 변화에 따른 전원별 절연특성을 구명하였다. 또한 배전급 전력설비에 적용을 위하여 제조공기와 $SF_6$의 절연특성을 비교 평가하였다. 제조공기의 절연특성을 구명함으로서 각종 전력응용 설비의 절연설계에 $SF_6$ 대신 친환경적인 모의공기를 사용 가능함을 본 연구에서 구명하였다. 현재 송배전 설비의 절연매체로 사용하고 있는 $SF_6$ 3[atm] 에 상응하는 제조공기의 압력을 인공신경망을 이용하여 추정하여 제조공기를 이용한 친환경적인 절연재 사용으로 지구의 온난화현상 감소에 크게 기여할 것으로 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.713-714
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• 2007

폴리머 애자는 절연 특성이 우수하고 무게가 가벼워 설치하기 쉽고 운반 및 설치가 용이하여 송배전 가공 선로에서의 사용이 점점 증가하고 있다. 특히, 우수한 발수 특성으로 섬락 사고를 방지하며 누설전류가 적어 전력 손실 감소에 크게 기여한다. 자기 애자에 비교한 여러 장점으로 세계적으로 사용이 급격히 확대되어 왔으며, 국내에서도 배전급 선로에서는 대부분 폴리머 애자를 사용하고 있으며, 송전 선로에서도 확대 사용 중에 있다. 폴리머 애자는 무기물인 자기 애자에 비교하여 비교적 저온에서 분해 될 가능성이 많기 때문에 산불에 의하여 발생할 피해와 신뢰성을 파악하고 검토하여야 한다. 우리나라 송전선로는 국토의 65%에 이르는 산지에 대부분 포설되어 있으므로 폴리머 애자가 산불에 대하여 취약하거나 신뢰성이 크게 저하된다면 송전선로의 안정적 운용에 심각한 장애 요소가 될 것이며 산업 전반에 걸친 부정적 파급 효과는 엄청날 것이다. 하지만 지금까지 국내는 물론 세계적으로도 산불의 발생이 송전급 폴리머 애자의 신뢰성에 미치는 영향을 구체적으로 연구한 문헌은 거의 없었다. 따라서 본 연구에서는 폴리머 애자에 154 kV 전압을 실제로 인가한 상태에서 산불을 모의한 실험으로, 산불의 발생이 폴리머 애자의 신뢰성에 미치는 영향을 고찰하였다. 이미 수십년의 사용 실적이 있는 자기 애자와 비교 실험, 평가함으로서 그 결과의 신뢰성을 높이고자 하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.34-38
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• 2010

Until now some countries including South Korea have made big progress and many efforts in the development of high temperature superconductor (HTS) power equipments. Especially, HTS Cable and superconducting fault current limiter (SFCL) are the strongest candidates among them from the viewpoint of applying to real grid. In South Korea, HTS cable and SFCL have been installed in test fields and tested successfully at Gochang PT Center of KEPCO. In order to meet practical requirements and be feasible in real grid, a demonstration project for HTS cable and SFCL systems, called GENI(green superconducting electric power network at Icheon substation) project, has been initiated to install 23kV HTS cable and SFCL systems in a utility network in South Korea since 2008. Namely, it says the first demonstration project for the application HTS system to real smart grid in South Korea. This paper presents the design and the application plan of the 22.9kV HTS cable and SFCL in 154kV Icheon substation in South Korea with the viewpoint of applying in Smat Grid.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.643-652
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• 2021

송·배전시스템에서 사고나 장애는 결코 완벽하게 피할 수 없으며, 단락 및 지락사고는 계통운영자의 노력에도 불구하고 발생한다. 최근 대용량 신재생 분산전원의 송·배전계통에 연계가 급증하여 계통 운영에 다양한 영향을 주고 있어, 이를 최소화하기 위해 FRT(Fault-Ride-Through)와 같은 연계기준을 마련하여 풍력터빈 또는 태양광 인버터가 계통의 중대 장애 시 연계유지 또는 신속한 계통분리 등을 원활히 수행하여 운영자가 안정적으로 계통을 운영할 수 있도록 지원을 하여야 한다. 본 논문에서는 대표적인 신재생 분산전원의 계통연계 기준인 FRT 조건의 충족여부를 적절하게 판단하기 위하여 동기페이저 측정을 하는 PMU(Phasor Measurement Unit)를 사용한 검출 시스템을 설계 및 구축하고 발전기 탈락으로 인한 계통사고 사례를 기반으로 제시한 시스템을 분석하고 평가한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.329_330
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• 2009

한국전쟁의 폐허를 딛고 한세대 만에 세계최고수준의 전력 계통을 구축한 우리나라의 전력산업은 이제 성장한계에 이르러, 해외시장 진출을 통해 신성장동력을 확보하는데 주력하고 있다. 하지만 날로 치열해져 가는 국제경쟁의 틈바구니에서 세계 전력시장의 강자로 거듭나기 위해서는 전력산업의 전 분야에 걸쳐 보다 종합적이고 중장기적인 전략으로 접근하는 것이 필요하다. 한국전력의 해외사업은 1993년 발전 사업에 진출한 이래 성공적으로 확장을 거듭하고 있으나 글로벌 리더인 한국전력의 위상에 걸 맞는 시장 확보를 위해서는 발전뿐만 아니라 송변전, 배전, 통신 등 각 분야가 유기적으로 연결되어 시너지 효과를 창출해야 하고, 진출 대상국가의 전력산업 전체를 겨냥한 Total solution의 상품을 가지고 고객을 만족시킴과 동시에 수익을 극대화 해 나가야 한다. 이를 위해서는 전력계통 전체를 다루는 송변전기술을 이용한 기술마케팅을 통하여 진출대상국의 정보와 인맥을 확보한 뒤 이것을 바탕으로 리스크를 최소화 하고 수익성이 보장되는 발전 IPP사업 등 우량 사업을 개발하는 한편, 장차 그 나라의 전력시스템 전체를 한국화 해나감으로써 장기적인 시장을 확보하는 전략 아래 한국전력, 국내 전력업계 및 정부가 긴밀히 협력해 나가야 한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.140-145
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• 2014

OPC UA(IEC62541)는 SG(Smart Grid) 응용 플랫폼 간에 연계 프로토콜로서, 2012년 12월에 IEC TC57 그룹에서 IEC62541로 표준화되었다. IEC61850은 디지털 변전소 및 스마트 배전 시스템에서 사용되는 SCADA 표준 프로토콜이고, DNP3.0은 RTU나 IED와 같은 장비에 대해 데이터 수집 제어를 위한 프로토콜로서 기존 배전 자동화 시스템에서 사용되고 있다. DLMS/COSEM은 전기 계량기를 제어하고 정보를 수집하기 위한 프로토콜로서 스마트 계량기에서 사용되고 있다. 최상위 SG 운영 플랫폼에서 IEC61850 이나 DNP3.0을 비롯한 다양한 전력 IT 시스템들을 투명하게(Transparent) 관리하기 위해서는 프로토콜에 독립적인 미들웨어가 필요하다. 본 논문은 IEC61850, DNP3.0, DLMS/COSEM 기반의 디지털변전소, 스마트 배전시스템 및 기존 배전 자동화 시스템을 단일 OPC UA 클라이언트로 통합 관리하기 위한 SDG(Scada Data Gateway) 플랫폼에 관한 것이다. 이 게이트웨이는 OPC UA를 통해서 스마트미터, 디지털변전소 및 스마트배전 시스템을 관리한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.238-240
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• 2008

현재의 배전자동화 시스템에서는 빠르게 계통의 변화를 이해하고 변화에 대한 대응을 할 수 있도록 전압 손실계산, 공급예비력 확보, 부하융통 방안수립 등을 주 업무로 하는 회선별 단선도를 가지고 있다. 또한 부하밀집 지역 같은 경우는 다수의 설비 symbol이 매우 근접하게 배치되어 있지만 단선도를 통해 계통을 단순화시켜 계통의 연결 관계를 쉽게 파악하고 운영한다. 하지만 도시가 점점 발전함에 따라 배 전자동화 시스템의 단선도 화면에 symbol이 많아져 계통이 크고 복잡해 졌을때 단선도가 화면을 넘어가는 현상과 선로의 중복 현상이 나타난다. 본 논문에서 제안하는 배 전자동화 시스템의 회선별 단선도 자동 생성 알고리즘은 계통이 크고 복잡해 져도 autodrawing기법을 통해 한 화면에 모두 보여 주고, 중복 현상을 없애기 위한 선로의 구성과 중복 현상 발생 때에도 좌표를 재배치 하는 알고리즘을 제안한다. 알고리즘을 통해 해결하며 또한 제안한 알고리즘을 검증하기 위해 VC++6.0을 기반으로 구현하였고, 이를 배전 자동화 시스템의 데이터베이스를 이용한 단선도와 비교를 통해 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.52-53
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• 2006

현재 국내 배전자동화 시스템의 고장구간을 최소한으로 하는 불필요 정전구간 복구시스템은 고장발생 시 중앙에서 고장구간을 판단하고 Fuzzy Rule을 이용한 복구해를 통하여 계통의 Device들을 운영자가 직접 제어하는 방식이다. 이러한 방식은 원격으로 제어가 가능하며 운영자가 직접 상황에 따라 적절한 판단을 하여 신뢰성이 크다는 장점이 있지만, 운영자의 실수에 의해서 계통에 문제가 발생할 가능성도 있고, 정전복구시간 면에서 볼 때 오퍼레이터의 실수에 의해 생기는 복구지연시간은 소비자들에게는 경제적 손실 및 불편을 초래할 수 있다. 따라서 이러한 운영자의 실수를 미연에 방지하고 정전복구 시간 또한 가급적 줄일 수 있는 방안을 마련하는 것이 필요하다. 본 연구에서 제안하는 Multi-Agent 기반의 분산형 정전복구 시스템은 중앙의 제어를 통하지 않고 계통 내의 Device들이 Agent 개념의 지능을 가지고 상호 정보교환을 통하여 고장구간을 판단하고 정전을 복구하는 시스템으로 현재 배전자동화 시스템의 복구시간을 1분 이내로 단축시킬 수 있는 시스템을 제안하였다. 간단한 배전계통을 구성하고 전력계통의 현재 통신망중 유/무선의 대표적인 LAN 및 CDMA 통신을 이용한 사례연구를 통해 제안한 시스템에서의 정전구간 1분 이내의 복구시간을 입증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.338_339
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• 2009

송전전압을 배전전압으로 변성하여 고객에게 배분하는 154kV 주변압기의 경우 과거 옥외철구형 변전소에서는 주로 동을 이용한 모선을 이용하였다. 최근 부지확보의 어려움 및 빈번한 민원 발생으로 지하 또는 옥내변전소로 바뀌어 가는 추세이고 과거 동모선 방식에서 케이블을 이용한 방식이 선호되고 있다. 모선방식의 경우는 구리나 알루미늄 바의 부식문제, 습기문제, 그리고 좁은 공간에서 사용시 절연 문제 등과 관련하여 지속적인 관리가 요구되고 있으나 케이블을 사용할 경우 이러한 문제들로부터 벗어날 수 있는 이점을 가지고 있다. 그러나 케이블을 사용하여 대전류를 송전할 경우 단일 케이블의 허용전류 용량에 따른 제한으로 복수의 케이블을 병렬 연결하여 사용하여야 한다. 그러나 케이블 동상 병렬사용시 케이블 포설 방식에 따라 동상간의 불평형전류 차가 심하게 발생한다. 본 논문에서는 이러한 송 배전 선로의 불평형전류 현황을 알아보고, 송전선로에 있어서 상배열 변경 및 배전선의 동상 케이블 배열방법을 변경함으로써 불평형전류를 최소화 하여 최적의 계통상태 유지를 위한 방안을 찾고자 한다.