• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07c
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• pp.1769-1771
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• 2002

정전형 펄스파워시스템에서 핵심은 투입 스위치라고 해도 과언이 아니다. 이러한 투입 스위치 중 진공 아크를 이용하는 스위치로는 로렌츠력을 이용 아크를 회전시켜 전극의 손상을 억제한 횡자계형과 전극의 축방향으로 자계를 발생시켜 아크가 확산되도록 함으로써 z-pinch에 의한 전극 손상을 감소시키는 종자계형으로 대별 할 수 있다. 본 논문에서는 고전압/대전류용 횡자계형과 종자계형 진공스위치의 동작특성을 파악하기위해 아크전압-전류 특성에 대해서 기술하였다. 횡자계형 전극과 종자계형 전극을 동크롬(75:25 [wt%])으로 제작하여 진공 챔버 내에서 실험을 통해 아크 전압과 전류를 측정하였으며, 이를 통해 아크 저항과 손실 전력을 구하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.231-232
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• 2013

본 논문에서는 아크검출 알고리즘을 제안한다. 아크를 검출하기 위하여 아크의 전기적 특성 중 하나인 고조파에 대하여 분석하고 아크로 인한 홀수고조파의 변화를 분석하여 아크를 검출할 수 있는 아크 검출 알고리즘을 설계한다. 이를 증명하기 위하여 UL1699에서 제안하는 직렬아크 발생장치를 통하여 아크를 발생시키고 측정한 전류파형을 기반으로 알고리즘을 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.194.1-194.1
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• 2016

방사성 폐기물의 운반이나 장기 보관 시 방사성 물질의 침출을 차단하기 위한 유리화 기술을 실현하기 위해 이송식 아크 플라즈마에 대해 전산해석을 수행하였다. 본 연구에서는 운전전류나 아크길이와 같은 운전조건 변화에 따른 열플라즈마의 특성 변화 뿐만 아니라 150 kW급 고출력 이송식 아크 플라즈마의 최적 설계를 위하여 핵심 부품인 파일럿 노즐의 길이와 직경 변화에 따른 예상 용융영역을 전산해석 하여 방사성 폐기물의 유리화 기술을 상업적으로 이끌어내는데 기초 자료를 제공하고자 하였다. 노즐직경은 4, 5, 6 mm로 변화시켰으며, 길이는 2, 4, 6mm로 하였다. 이러한 다양한 설계조건에 대하여 운전변수로는 전류 200 A, 방전 기체인 알곤의 유량 15 L/min, 아크 길이 2 cm로 고정하였다. 전산해석 결과 노즐직경이 작을수록 아크압축 효과에 의해 중심부에서 최고 온도가 높은 열플라즈마 제트를 발생시킬 수 있으나, 반경방향으로 온도구배가 커서 고온 구간이 급격히 감소하는 경향이 예상되었다. 반면 노즐직경이 증가할수록 아크 압축효과는 줄어들지만 반경방향으로 온도가 완만히 감소하여 콘크리트가 대부분인 유리화 대상물질을 충분히 용융시킬 수 있는 $2,600^{\circ}C$ 이상의 고온 면적이 넓어지게 될 것으로 예상되었다. 또한, 노즐길이가 줄어들 경우 아크방전의 안정성은 다소 떨어 질 수 있으나 수 있으나 고온의 열플라즈마 제트가 반경방향으로 효과적으로 넓어 질 수 있음이 예측되었다. 따라서 고온 영역의 확장 관점에서 이송식 아크 플라즈마 토치를 제작할 경우 아크의 안정성을 유지하는 범위 내에서 파일럿 노즐의 직경을 크게 하고 길이는 짧게 하는 것이 효과적인 유리화를 위해 유리할 것으로 예상되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.29.1-29.1
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• 2018

양극산화 표면처리 방법의 일종인 플라즈마 전해산화(PEO, Plasma electrolytic oxidation)는 금속 소재에 양극 전압을 인가하여 고경도의 산화 피막을 금속 표면에 형성시키는 표면처리 기술이다. PEO 공정은 피막의 국부적 유전체 파괴에 의한 아크의 발생을 동반하며, 형성된 산화 피막이 아크 발생에 의한 높은 열에 의해 결정화 되어 일반적인 양극산화 피막보다 우수한 경도와 내마모성을 가진다. 하지만 PEO 공정은 고전압을 필요로 하여 일반적인 양극산화 처리보다 소모되는 전력량이 많으며, 아크 발생에 의해 형성된 피막의 표면 거칠기가 높기 때문에 활용 분야가 제한되거나 후속 연마 공정을 필요로 하는 단점이 존재한다. 본 연구에서는 전류 파형이 알루미늄 합금의 플라즈마 전해산화 피막의 형성 거동에 미치는 영향을 직류 및 펄스전류를 사용하여 연구하였다. NaOH 및 $Na_2SiO_3$가 혼합된 전해액에서 직류 전류 밀도, 전압, 펄스폭을 달리하여 알루미늄 합금에 전류를 인가할 때 발생되는 아크의 거동, 형성된 산화 피막의 두께, 거칠기, 경도, 표면 및 단면 구조를 비교 분석하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.75-76
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• 2015

콘센트-플러그는 사용자부하에 전기를 공급하기 위하여 필수적으로 사용하는 전기부품이다. 활선상태인 콘센트-플러그를 임의로 차단할 경우, 교류환경에서는 반주기 마다 전류의 영점이 존재하므로 차단접점에서 발생하는 아크가 자연적으로 소호될 수 있으나 직류환경에서는 개방직전 전류가 영점을 포함하지 않고 일정하기 때문에 그에 따라 발생하는 아크는 교류에 비해 지속적이고 상대적으로 매우 큰 에너지를 방출한다. 교류에서 사용되는 플러그와 콘센트를 그대로 직류에서 사용 할 경우, 접속이 끊어 질 때 매우 큰 아크전류가 발생하여 플러그와 콘센트의 전극이 녹아서 붙는 융착 사고가 빈번히 발생한다. 본 논문은 콘센트-플러그의 융착 사고를 예방하기 위해 전극의 초기-후기접점 기법을 제안한다. 이를 구현하기 위한 기초적인 연구로서 초기-후기접점 저항을 2단계로 구분하여 접속 및 차단 시 중간단계의 접촉저항을 통하여 부하전류가 단계적으로 바뀔 수 있도록 함으로써 최종 차단 아크전류를 감소시키는 방법을 제안하고 실험을 통하여 성능을 분석하고 설계방법을 제시한다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.15 no.2
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• pp.419-424
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• 2011

The system-on-board detectable and controllable the electrical fires due to ground fault(GF), arc fault and overload is implemented. The system IC for controlling and preventing the electrical fires is available to this system. The GF detection circuit for detecting the electrical leakage current, the arc fault detection circuit and the overload detection circuit controllable the input voltage for flowing the overload current are designed. The GF detection circuit and the arc fault detection circuit are good operated to the electrical leakage current and the arc signal, respectively. It is confirmed that the overload detection circuit has shown no erratic operation with the noise or the load variation and is only operated at the overload condition.

• Resources Recycling
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• v.26 no.6
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• pp.3-9
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• 2017

In this study, plasma arc remelting behaviors according to arc current, arc voltage, and types of plasma gas were investigated using Kroll processed Ti sponges as anode. In the discharge pressure range of vacuum pump ($200{\sim}300kgf/cm^2$), the arc voltage did not vary greatly with the increase of discharge pressure at a given arc length. This means that the pressure in the vacuum chamber during operation hardly changes and the atmospheric pressure maintains. Under various conditions of arc currents (700~900A), the arc voltage slightly increased with arc current. The effects of anode materials and operational variables on the arc length-arc voltage relationship were compared with the results in previous studies. When the atmospheric gas changed from argon to helium, double effect of improvement on the output of the steady state was observed. The increase of output in the plasma arc device was accompanied by an increase in the melting rate of the Ti sponge and the quality of the ingot surface was also improved. The plasma arc remelting of the new scrap titanium and the old scrap zirconium alloy could result in the fabrication of an ingot with high surface quality.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.2255_2256
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• 2009

주택용 분전반내의 과부하 차단기(MCCB)나 누전차단기(ELCB)들은 전류 RMS 크기만을 가지고 고장전류를 인식하기 때문에 아크고장전류를 차단하지 못해, 수용가들은 전기화재로 인한 심각한 인명피해나 재산상의 손실을 자주 경험할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제를 해소하기 위해 아크진단 기능을 가지는 지능형 분전반을 제안하고자 한다. 특히 여기에서는 아크고장 진단 기능을 고려한 지능형 분전반의 단상 전력관리 모듈 설계연구를 주 목적으로 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07a
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• pp.589-590
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• 2006

전력 계통에서 과전류가 발생하게 되면 이것을 차단하기 위해 차단기가 동작한다. 차단기가 동작하게 되면 기계적으로 전기의 흐름을 단절시키므로 아크 현상이 발생한다. 이때 차단기의 차단 절차를 이해하기 위해서는 아크 현상의 모델링이 필요하다. 특히 포스트 아크 현상에 관한 정밀한 모델링이 이루어질 경우 차단기에서의 소호 특성을 파악하기 용이하다. 우리는 이 논문에서 전력 계통의 과도현상 분석 수치해석 프로그램인 EMTP(Electro-Magnetic Transient Program)를 이용하여 아크 현상에서 발견되는 포스트 아크 전류(Post-Arc Current) 및 TRV(Transient Recovery Voltage)를 반영하는 아크 모델을 설계하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07d
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• pp.2221-2222
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• 2006

전력 계통에서 과전류가 발생하게 되면 이것을 차단하기 위해 차단기가 동작한다. 차단기가 동작하게 되면 기계적으로 전기의 흐름을 단절시키므로 아크 현상이 발생한다. 이때 차단기의 차단 절차를 이해하기 위해서는 아크 현상의 모델링이 필요하다. 특히 포스트 아크 현상에 관한 정밀한 모델링이 이루어질 경우 차단기에서의 소호 특성을 파악하기 용이하다. 우리는 이 논문에서 전력 계통의 과도현상 분석 수치해석 프로그램인 EMTP(Electro-Magnetic Transient Program)를 이용하여 아크 현상에서 발견되는 포스트 아크 전류(Post-Arc Current) 및 TRV(Transient Recovery Voltage)를 반영하는 아크 모델을 설계하였다.