고도화, 정보화시대를 맞이하여 대형인버터, 컴퓨터 등 전력풀질을 저하시키는 비선형 부하의 보급이 확대되고 있으며, 이들 비선형부하에 의한 전력품질 저하시 공정제어기, 마이크로프로세서 등과 같이 전력품질에 매우 민감한 기기의 오동작 등으로 경제적 피해가 증대되고 있다. 따라서 중요부하 및 계통을 보호하기 위한 전력전자 기술을 응용한 전력품질 보상기기 적용이 필요하다. 이에 본 연구에서는 전력품질 향상기기 성능평가 텐 실증기술 개발을 위한 전력풀질 실증시험장 구축 및 전력풀질 향상기기 실계통 적용시 효과분석을 위한 해석기법을 확보하고자 하였다. DSTATCOM, DVR, SSTS 등 전력품질 향상기기의 성능평가를 위해서 실계통에서 발생되는 외란을 모의할 수 있는 외란발생장치 등 시험설비와 전력품질 향상기기 및 실증시험설비를 제어하는 S/W와 시험결과를 분석하기 위한 전력품질 측정 및 분석시스템을 구축하였다. 순간전압강하, 순간전압 상승 파형을 외란발생장치를 구현하고 전력품질 향상기기의 보강효과를 분석하였다. 또한 전력품질 향상기기(DVR, DSTATCOM, SSTS)와 부하 등 시험설비에 대하여 EMTDC 프로그램용 모델 및 해석기법을 개발하였다.
부하를 분산하여 시스템 자원의 효율성을 제고하여 시스템의 안정성을 향상하고자 하는 연구는 부하분산 에이전트 이용, 네트워크 트래픽의 동적 감시를 통한 부한 분산, 클러스트 환경을 이용한 부하분산, Queue를 통한 트랜잭션을 제어에 의한 부하 분산 등이 있다. 또한 어플리케이션 부문은 프로그램 로직 단순화 및 SQL 최적화 등을 실시하여 부하를 경감하는 연구가 진행 되고 있다. 그러나 어플리케이션 부문의 튜닝을 실시하기 위한 대상 프로그램의 선정 및 튜닝 실시 후 사후 관리 방법에 대한 연구는 활발히 이루어지지 않았다. 따라서 본 논문은 시스템 부하 개선을 위한 튜닝 대상 프로그램 선정 모델을 제시하고, 이를 실 업무에 적용하여 본 연구 모델의 실용성을 검증 하였다.
본 연구에서는 4단 화격자로 구성된 목재 펠릿 보일러의 연소실에 대하여 수치해석을 수행하였다. 목재 펠릿의 화염은 화격자에서 연소실 출구까지 신장되는 데 이 현상이 균질 반응에 기반한 수치해석 기법으로 잘 예측되었다. 수치해석으로 구한 유동장을 보면 연소실 상류에서 출구쪽으로 강한 재순환 유동이 형성되는데 이 유동을 따라 화염이 신장된다. 이와 같은 유동 및 연소 형태는 부분부하 조건에 대하여 수치해석을 수행하였을 때도 유지되었다. 따라서 연소실의 체적을 변경하는 것보다 연소실의 구조를 변경하는 것이 연소 효율을 개선하는 데 도움이 될 것으로 보인다. 본 연구에서는 수치해석 결과를 바탕으로 연소 효율을 높이기 위하여 연소실 출구 위치 변경하거나 화격자 개수를 늘이는 방안 또는 격벽과 같은 내부 구조물을 설치하는 방안을 제안하였다.
점차 엄격해지는 요구조건을 만족시켜 주기 위해서는 승용차용 엔진의 실제특성과 운전특성을 지 배하는 설계변수의 조절은 불가피하며, 그중에서도 엔진의 핵심부인 연소질의 설계는 가장 중요 하다. 부분 부하에서의 SI기관의 연료경제성을 향상시키는 가장 좋은 방법이 압축비를 상승시 키는 것이므로, 앞으로의 여소실은 고압축비에서도 옥탄가가 높은 연료를 요구하는 성향을 낮 추는 특성을 갖고 있어야 한다. 새로운 엔진의 향상을 최적화하기 위하여는 quench area의 크 기와 위치 그리고 적절한 quench distance의 성질이 중요하며, 또한 연소실의 소형화, 스파크 플러크의 위치, 표면적/체적의 비 그리고 화염전파거리등도 고려에 넣어야 한다. 승용차용 엔진의 요구조건은 연소실을 피스톤 크라운에 위치시키는 용이한 방법을 통하여 해결될 수 있으며, 이 러한 형상의 연소실은 실린더 헤드에 장치한 연소실과 비교하여 다음과 같은 장점을 갖고 있다. - 스파크 플러그 주변에 연소실을 배치하기 쉽다. - 연소실 내에 quench area의 설정이 자유롭다. - 연소실 layout의 개조없이 압축비의 설정이 자유롭다. - 연소실의 조합이 간단하다. - 실린더벽으로의 열손실이 감소되어 열효율이 증대된다. - 공연비의 희박가능한계가 크다. - EGR성능이 향상되어 NOx 의 배출과 연료소비율이 감소된다. - 필요하다면 연소실실 또는 직접분사식 Diesel 기관으로서의 개조가 간단하다. 만약 생산단가가 크게 상승하지 않는다면, NOx의 배출과 연료소비율이 작으면서도, 비출력이 큰 4-밸브 연소실이 실용화 될 전망이다.
본 논문에서는 동적 부하를 고려한 전력계통의 과도 안정도 해석을 모의하고자 한다. 모터는 계통 부하의 주요부분을 차지하고 있으며 이들의 동적 부하 특성은 전력계통의 안정도 해석에 있어서 매우 중요한 요소이다. 전력계통의 안정도해석에서 개별 부하의 특성을 모두 반영할 수 없기 때문에 일반적으로 모터 부하를 일정 임피던스 부하로 취급하고 있다. 본 논문에서는 이러한 일반적인 방법으로 해결할 수 없는 개별부하의 특성을 고려해야만 하는 산업용 전력계통의 경우 모터의 동적 특성을 고려하여 안정도 해석을 수행하여 안정도 해석에 있어서 모터의 영향을 보였다. 대상은 실 계통인 광양제철소의 전력계통이며 3상고장에 의한 모터부하의 영향을 분석한다.
전력계통 해석의 정밀도 향상을 위해서는 배전용변압기 1차측 기준의 정확한 부하역율 데이터 입력이 요구되나, 현재 역율산정을 위한 유 무효전력 측정설비가 변압기 2차측에만 설치되어 변압기 자체에서 소모되는 무효전력에 대한 보다 정확한 고려방법 모색이 필요하다. 이와 관련하여 본 고에서는 변압기 OLTC 변화에 따른 소모 무효전력 변화량 고려방법, 변압기 2차측 유, 무효전력 측정치 및 조상설비 운전실적 등 제반 요소를 고려한 변압기 1차측 기준의 역율 산정방법을 제시하고, 현재 우리계통에서 운전되고 있는 154kV 전 변전소 전 변압기 및 154kV 직거래고객에 대하여 계절별, 요일별, 시간대별로 총 44개 케이스의 부하역율 특성분석 결과를 이용 계통해석시 적용되는 부하데이터의 정밀도 향상방안과 부하역율 변경 적용시 계통해석 결과에 미치는 영향 등에 대한 우리나라 실 계통 대상 모의 결과를 다루었다.
본 논문은 철도부하의 이동을 고려한 전력조류계산 알고리즘에 기반하여, 에너지 저장장치를 설치하였을 때 철도계통의 영향 해석에 관한 논문이다. 철도부하는 위치적 변화 뿐 만 아니라 기동-타행-제동의 운전모드의 변화에 따라 전력소비 패턴이 달라지는데, 제동 시에 발생하는 회생에너지를 에너지 저장장치를 이용하여 활용함으로서 에너지 절감 효과 및 가선전압 안정화를 구현할 수 있다. 본 논문에서는 서울지하철 2호선의 실계통에 대한 사례연구를 수행하여, 실계통에 에너지 저장장치를 적용함으로서 그 필요성을 증명하였다.
본 연구에서는 전기이륜차의 1회충전주행거리를 알아보기 위해 도로 주행시험과 차대동력계(Chassis Dynamometer) 주행시험을 하였다. 도로주행시험은 대전시(Daejeon Metropolitan City)의 도로 중 대표적인 3가지 루트에서 주행시험을 하였다. 차대동력계를 이용한 CVS-40모드 주행시험의 경우 도로 부하조건을 다양하게 설정하여 CVS-40 모드주행을 실시하였다. 본 연구를 통하여 도로에서의 전기이륜차의 1회 충전주행거리(Per-Charge Range Testing)를 확인하고, 차대동력계 도로부하 설정방법에 따른 주행거리 및 에너지소비효율을 측정하였다. 이를 통해 실도로 주행시험과 차대동력계 주행시험을 비교하여, 차대동력계 실험에서도 전기이륜차 1회충전주행거리시험이 실도로에서의 주행조건과 근접한 결과를 갖는 도로부하 설정에 대해 연구하였다.
활동이 많은 소아 청소년 시기에는 치아의 외상이 흔하게 발생한다. 그 중 탈구로 인해 유착이 일어날 경우 임상검사를 통한 진단이 중요하며 성인이 된 후 심미적인 보철 수복을 위해서는 진단에 따른 치료가 중요하다. 본 증례는 외상으로 인해 유착된 치아를 치관절제술과 임플란트 식립을 통한 상악 전치부 심미 보철 수복 증례이다. 치관절제술 후 치관을 이용하여 보철 수복을 위한 공간 유지를 시행하였다. 성인이 된 후 guide surgery를 이용하여 정교한 임플란트 식립과 심미적인 보철 수복을 가능하게 하였으며, 상악 전치부임을 고려하여 원발성 안정성(primary stability) 확인 후 즉시 부하(immediate loading)를 시행하였다. 연조직 지지를 위해 임시치아의 윤곽 변화를 주며 임시치아를 교체하였고 digital wax-up 하여 최종 보철물을 수복하였다.
산업의 급속한 발달에 따른 전력수요의 증가로 말미암아 전력계통은 점점 대형화, 복잡화 되어가고 있으며 이러한 추세는 앞으로 더욱 심화될 것으로 전망되고 있다. 따라서 전력계통은 해석, 계획 및 운용면에서 더욱 높은 신뢰도가 요구되고 있으며, 특히 우리나라와 같이 부하와 전원중심지가 서로 원격거리에 존재하고 있는 경우에서는 이러한 공급신뢰도를 높은 수준으로 유지하기 위하여 전력계통 안정도에 대한 연구가 면밀히 수행되어야 한다. 그리고 이를 위하여서는 계통의 동특성에 대한 보다 정확한 이해가 필요하며 계통에 유입되는 어떤 외란에 대한 해석적인 연구결과가 실계통의 응답과 일치하도록 하는 계통의 모델링 및 해석기법에 대한 연구가 있어야 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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