일반적으로, 태양광모듈은 20년 이상의 장기간 동안 사용할 수 있다고 알려져 있지만, 설치된 주변 환경요인(염분, 온도, 습도, 자외선, 음영 등)에 따라 다양한 열화현상이 발생하여, 전기적 성능과 수명이 크게 감소할 수 있어 태양광 모듈에 대한 정확한 열화특성 분석이 요구되고 있다. 그러나, 태양광모듈의 출력을 STC조건으로 보정하여 초기 사양과 비교분석하는 기존의 열화특성 분석방법은 데이터 보정 시 필연적으로 발생하는 데이터 오류로 인하여 객관성이 결여될 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 태양광전원 모듈부와 모니터링부로 구성된 열화진단 시험장치를 구축하여 모듈별 출력 데이터를 측정 및 수집하고, 태양광모듈의 출력 변동성과 통신 에러 및 지연에 따른 영향을 최소화하기 위하여, MATLAB을 이용한 열화특성 분석 모델링을 통하여 실측 데이터를 평활화한다. 또한, 이를 바탕으로 태양광모듈의 열화 상태를 계절별 실측 출력특성에 따라 분석한 결과, 전체 구형모듈의 평균 열화율은 총 25.73%이고, 연평균 1.55%씩 열화됨을 진단할 수 있어, 본 논문에서 구축한 열화진단 시험장치의 유용성을 확인하였다.
본 논문은 선풍기 모터의 회전을 정상, Jam상태(정격속도의 20%이내), 구속상태로 구분하여 주권선에서의 온도특성 및 전류를 분석하여 전기화재 위험성을 제시하는 것을 목적으로 하고 있다. 온도의 경우 정상상태 $61^{\circ}C$, Jam상태 $113^{\circ}C$, 구속상태 $133^{\circ}C$로 측정되었다. 선풍기의 경우 대부분의 전기배선이 모터의 고정자 철심에 부착되어 있으며 전선의 허용온도가 $60^{\circ}C$인 점을 감안했을 때 절연열화가 가속될 수 있다. 전류의 경우 정상상태와 구속상태의 차이가 35mA로 가장 높게 났다.
본 논문은 변압기 1차측에 설치된 전력퓨즈의 열화현상을 진단하고 문제점을 해결하고자 한다. 전력퓨즈의 열화현상은 퓨즈 엘리멘트에 반복하여 흐르는 평상전류에 의해 오동작하는 주된 원인이 된다. 따라서 전력퓨즈 전, 후단과 옥내 변전실내 전력기기의 온도변화와 전력퓨즈 열화현상의 관계를 규명하여, 열화현상의 원인을 제거하여 부하설비의 증설을 조사하여 전력퓨즈를 재산정하였다. 변압기는 개선전과 비교하여 평균 $6[^{\circ}C]$가량 하락하였고, 전선로의 온도는 $7{\sim}8[^{\circ}C]$가량 개선되었다. 전력용 콘덴서와 직렬리액터는 실내온도 및 기기동조화와 관계되어 $2{\sim}3[^{\circ}C]$ 높은 상태 유지됨을 알수 있었다. 연구대상인 전력퓨즈 3상간 온도차는 $0.5{\sim}1.0[^{\circ}C]$로 안정화 됨을 보였다. 이에 따라 옥내 변전실내의 환경적인 전력기기간의 온도발생요인을 제거하여 전력퓨즈의 열화 및 온도상승을 억제할 수 있음을 제안 하였다.
열화상 장비는 빛이 없는 암흑 상태에서도 물체에서 발산하는 적외선을 탐지하여 이를 영상으로 제공하는 장비이다. 이러한 장점으로 기존 활용되던 군사 분야와 더불어 자동차 및 감시시스템 등 다양한 민수 분야로 활용분야가 넓어지고 있다. 본 논문에서는 상용 이미지 처리 프로세서를 이용한 열화상 이미지 처리 모듈을 제안한다. 제안한 모듈은 기존 FPGA 기반 열화상 이미지 모듈대비 약 10~20%의 성능향상을 보이며, 대기모드를 포함하면 최대 50%까지 성능향상을 보인다. 그리고 시스템 모듈화를 통한 높은 확장성을 보장한다. 뿐만 아니라 제안한 모듈은 기존의 FPGA 기반 모듈의 단점인 낮은 확장성과 재활용성을 보완함으로써 개발 기간 및 비용 단축, 다양한 응용이 가능하다. 따라서, 이러한 장점으로 다양한 고객의 요구사항 만족, 제품 설계 및 개발 일정 단축 등 다양한 이점을 얻을 것으로 기대한다.
팔만대장경판을 보관하고 있는 장경판전 내부의 판가 기둥에 대하여 생물적 열화 특성을 조사 연구하였다. 장경판전의 법보전과 수다라장의 판가기둥을 대상으로 연구 검토한 결과, 서가의 위치 및 부위 그리고 주변 환경에 따라 다양한 열화 현상이 있음이 밝혀졌다. 부재의 주요 열화는 미생물에 의한 부후현상으로 밝혀졌으나, 부후가 나타난 부분들은 초석에 접촉된 부위였으며 부후 정도가 매우 극심한 상태를 보였다. 법보전 판가기둥 부후가 더 심했다. 부후형은 백색부후형이 많았다. 그리고 일부판가기둥에서는 곰팡이류의 표면오염이 극심한 것으로 나타났다. 특히 동북, 서북, 북향에 위치한 부재에 더 심한 열화가 나타났으며 건물내부의 전면보다는 후면에 위치한 판가 부재의 부후가 심한 것으로 밝혀졌다 해충에 의한 피해는 거의 없었다.
원자력 발전소의 격납 건물에 설치된 안전 관련 케이블은 고온, 고 방사선의 열악한 환경으로 인해 열화 될 수 있다. 원자력발전소에 설치된 케이블 중 특히 발전소의 안전에 중요한 케이블은 안전관련기기의 동작에 필요한 전원을 공급하는 중요한 역할을 하고 있다. 원자력발전소의 수명 40년 혹은 수명연장을 고려하면 격납 건물에 설치된 안전관련 케이블의 상태를 확인할 필요가 있다. 지금까지 사용되고 있는 케이블의 상태 감시 방법에는 케이블의 물리적 성질, 전기적 성질 및 화학적 성질을 이용한 여러 가지방법이 제시되어 있다. 그러나 원자력 발전소에서 케이블의 상태 감시를 하기 위해서는 원자력 발전소의 열악한 환경과 운전 특수성을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 원자력 발전소의 이러한 환경과 운전특성, 그리고 현재까지 제시된 케이블의 각 상태감시 방법의 장, 단점을 분석하여 원자력 발전소 현장과 안전성에 가장 적합한 상태감시 방법을 제시하였다.
현재 국내의 경우 설비의 열화 상태 및 그 경향을 파악하여 부적합한 상태를 파악하기 위한 다양한 상태판단 기술이 개발되고 있다. 본 논문에서는 전기철도 DC 전력설비 과부하 상태판단 기술과 설계 방향에 관하여 기술하였다. 또한 실용적 리뉴얼 방향과 실용적교체 기준의 국내외 기법을 조하하여 이를 적용하기 위한 기술연구를 수행하였으며 이를 바탕으로 도시철도 전력설비의 실태진단을 위한 노후화 시스템 교체 기준 수립의 기초 연구 및 기본 조사 방향이 되고자 하였다.
전해 커패시터는 인버터 등을 포함하는 전력 변환 장치에 직류 전압 평활용으로 사용되며, 다른 구성 요소와 비교하여 고장 발생률이 가장 높다. 본 논문은 이러한 전해 커패시터의 상태를 진단하는 방법에 대한 것으로 커패시터 전압의 충, 방전을 이용한다. 전해 커패시터가 충전된 상태에서 전동기에 전류를 인가함으로써 커패시터에 충전된 에너지를 방전 시키고, 방전된 에너지로부터 커패시턴스를 추정한다. 정상 상태의 커패시터와 열화된 상태의 커패시터의 용량 변화로부터 커패시터의 상태를 판별한다. 본 논문에서 제안된 기법은 상용 인버터에 적용하는 데 추가의 하드웨어가 필요하지 않아 저가로 구현할 수 있으며, 커패시터 용량의 변화를 신뢰성 있게 추정할 수 있기 때문에 커패시터 고장진단에 효과적이다.
개화기 한국 근대사연구의 중요한 자료인 1971년에 출판된 2,866페이지에 달하는 『유길준 전서(兪吉濬全書)』 1질(5권)의 자료보존과 효율적인 공유를 위하여 해당 자료의 조사와 구입, 보존상태 조사, 자료의 물리적 보존, 자료의 상태와 내용 보존을 위한 전자문서화 작업까지의 과정을 정리하여 소개한다. 출판된 지 50년이 경과한 현대 인쇄물에서 문서의 변색(變色)과 경화(硬化), 부스러짐, 파손 등의 열화 및 손상 정도를 이미지분석을 통하여 정량화하고 손상영역의 가시화를 시도하였다. 사용된 종이의 재질, 표면상태, 광선에 노출된 정도, 보관환경에 따라 열화 및 손상 정도가 크게 의존하는 것이 관찰되었다. 유길준 전서 제1권에 수록된 『서유견문(西遊見聞)』의 전자문서화된 이미지와 다른 웹사이트에서 제공하는 이미지와의 비교를 통하여 이미지 촬영 당시의 보존상태의 비교, 고찰 및 이미지의 가공유무에 대한 판단이 가능함을 예시하였다. 본 연구를 통해서 전자문서화가 완료된 자료의 효과적인 보존과 학술연구자료로 공유하는 방법을 고려하면서 부딪치게 된 현실적인 문제에 관해서도 정리하였다.
리스크 관리에 기반한 교량관리를 위해서는 시간 및 환경에 따른 성능변화를 예측하기 위한 성능이력모델이 필수적이다. 일반적으로 성능이력모델의 산출은 어려운 작업이므로 전문가 의견 또는 교량의 겉보기 상태 진단평가 기록을 이용한 상태 성능 이력모델이 많이 사용되어 왔다. 하지만 상태성능 이력모델은 교량의 실제 안전도와는 일치하지 않은 경우가 많아 근본적인 문제를 내포하고 있다. 성능 평가 및 이에 따른 성능이력모델의 정확도는 교량 유지관리 시스템(Bridge Management System, BMS)의 정확도와 직접적인 관계가 있으며 유지관리 예산의 합리적인 분배를 위한 최적 대안 산출을 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 기존의 방법, 즉 정성적 전문가 의견 및 불충분한 정기점검 기록에 의해 작성되는 상태 성능 이력모델의 단점을 극복하기 위하여 열화를 고려한 수치해석결과를 바탕으로 산출되는 안전성능이력모델을 제안하였다. 제안한 성능이력모델 구축을 위해서 다양한 교량 형식이 검토 되었으며, 그 중 설계 변수 간 종속성이 높아 고려되어져야 할 설계 변수의 수가 비교적 적은 강박스 교량을 중심으로 다양한 환경 조건 및 시간에 따른 안전성능이력의 변화를 분석하였다. 교량 유지관리 시스템 내에서의 안전성능 이력모델의 역할은 특정 환경 하에서 시간에 따른 안전성능변화 예측에 있으며 안전성능이력모델의 산출 속도는 시설물 관리시스템의 효율성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 일반적으로 실시간 해석을 수행하기 보다는 기 작성된 예측모델을 사용하는 방법이 주로 사용된다. 본 연구에서는 정량적 성능이력의 신속한 산출을 위하여 주요 설계 변수로 구성된 응답면 기법(Response Surface Method, RSM)을 사용하였다. 응답면 기법 적용을 위한 설계 변수 및 설계 값의 범위는 국내 강상자형교 설계 기준, 가이드라인 및 유지관리 자료를 근거로 산정하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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