• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.169-173
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• 2015

이 논문은 사용한지 13년 지난 운전 중 22 kV 케이블시스템을, 7년 동안 절연저항을 측정하여 그 결과를 연구한 논문이다. 우리는 발전소에서 설치 운전 중인 고전압 케이블이 시간에 따라 성능이 악화되는 현상의 추세를 결정하는 수명지수를 파악하였다. 위한 논문이다. 케이블 시스템은 시간에 따라 절연 저항이 감소한다. 초기 케이블 시스템은 아레니우스 열화 곡선을 따른다. 초기에는 수명 지수 n값이 9로 설계하였고, 이후 n값을 상향하여 16으로 결정하였다. 이유는 고전압에서 케이블이 동작할 경우, n값이 클 때 파괴특성이 높지 않고, n값이 낮은 값에서 파괴특성이 높았기 때문이다. 그러나 전압열화에 의하여 와이블 프롯을 따른 v-t 특성에 의하여 n값은 10~11의 값을 갖는 것을 확인하였다. 과거 케이블 설계 시 정한 n=9의 이론적 근거와 n=16 으로 높아진 원인을 파악함으로써 누설 전류 및 절연 저항의 선형적인 변화를 확인하였다. 단기적으로는 운전 중 케이블 시스템의 진단 평가에 활용되며, 장기적으로는 발전소 부하에서 동작 중인케이블 시스템의 설치 및 운영에 있어서 원가를 절감하기 위한 노력에 기여하고자 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.205-209
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• 2015

발전소에서 설치 운영 중이 전력 케이블 시스템에서 사고가 발생함으로써 초래되는 경제적 손실은 매우 클 뿐만이 아니라, 원상 복구하는 데 많은 시간과 비용이 필요하다. 이를 대비하기 위하여 사고를 예측하고 방지하는 기술이 필요하다. 우리는 발전소에서 운전 중인 케이블의 절연 저항을 측정하기 위하여 부하 전류와 온도와의 상관 관계를 확인 하였고, 진단 데이터를 분석 평가함으로써 케이블 시스템의 열화 상태를 파악하여 사고가 발생하기 전에 케이블 교체를 할 수 시기를 예측하게 하였다. 이 논문에서 우리는 운전 중인 6.6 kV 케이블에서 부하 전류가 수명에 미치는 영향에 대하여 연구한 결과를 소개한다. 케이블의 부하에 전류가 흐르면, 도체에 열이 발생하게 되고 케이블의 수명이 감소된다. 케이블의 부하 전류가 수명에 미치는 영향을 파악하기 위하여 수명 이론을 적용함으로써 절연저항 및 전류 측정 장치를 개발하여 운전 중인 케이블에 설치하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.237-242
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• 2014

이 논문은 발전소에서 설치 운전 중인 6.6kV 고전압 케이블이 시간에 따라 성능이 악화되는 현상의 추세를 결정하는 수명지수를 파악하기 위한 논문이다. 우리가 연구한 케이블 시스템은 설치 후 13 년 동안 운전하고 있다. 삼상전력에 연결되는 변류기, 온도센서 LPF 등을 이용한 측정장치를 개발하여 케이블의 절연저항 변화 특성을 해석하였다. 고전압 22kV 케이블과 비교하면 절연체의 두께가 더 두껍기 때문에 특성을 다르게 나타낸다. 동작시간이 경과함에 따라, 절연저항이 계속 감소하지 않음을 확인 하였다. 일정한 값으로 감소하다가 더 이상 감소하지 않고 상하진동하는 특성을 나타내었다. 지난 13 년 동안의 열화과정을 파악할 수 없었지만, 시스템이 안정 상태에서 동작을 하였다는 사실은 열화가 아직 발생하지 않았다는 의미이다. 이런 경우에는, 수명지수를 예측할 수 없기 때문에 케이블의 수명을 정량적으로 예측할 수 없음을 확인하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.65-75
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• 2004

대공간 구조는 3차원적인 힘의 흐름과 면내력에 의해 외부하중에 대한 저항능력을 확보하는 형태저항형 구조로서 기본적인 구조저항 메커니즘은 구조물 자체의 곡률을 이용하여 면외방향으로 작용하는 외력을 주로 면내력으로 저항할 수 있게 한 구조시스템이다. 따라서 최소의 재료로, 가볍고 얇게 대공간을 만들 수 있는 장점이 있다. 대공간 구조시스템 중 연성 구조물의 일종인 막 구조, 케이블 구조 또는 복합 구조체로서의 막-케이블 구조물의 비약적인 발전이 최근 주목을 끌고 있다. 즉, 기존의 일반 구조재보다 가볍고 축 강성은 강하나 휨 강성은 매우 작은 막 및 케이블을 사용하여 대공간 구조물을 보다 효과적으로 구축할 수 있는 구조시스템을 말한다. 그러나, 이러한 구조물은 하중 레벨이 어느 임계값에 도달하면 구조물의 형상에 따라 뜀좌굴(snap-through) 또는 분기좌굴(bifurcation)에 의한 불안정 현상이 일어나며, 이로 인한 파괴 메커니즘의 파악은 구조설계에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 텐세그리티형 케이블 돔 구조물의 구조시스템에 따른 정적 불안정 거동 특성을 파악하기 위해 먼저, 형상해석을 통해 복합 케이블 돔 구조물인 Geiger형, Zetlin형 및 Flower형 케이블 돔 구조물의 초기응력에 의한 형상을 결정하고, 형상해석 결과를 기준으로 하여 정적 외력에 의한 불안정 문제를 파악하고자 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.207-212
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• 2015

지속적이고 고품질의 전기 에너지의 공급은 현대 경제 사회에서 중요하다. 발전소에서 동작하는 모든 장비들은 신뢰할 수 있어야 하며 안전해야 한다. 변압기, 케이블, 발전기 및 개폐 장치 등의 주요 전력 장비들은 완전한 상태로 동작하여야 한다. 송전의 유일한 수단으로 사용되고 있는 케이블은 수명이 30년 이라고 제작 시에 선언되고 있다. 케이블 두 도체 사이의 절연체는 입력 고전압으로 부터의 전기적인 응력[應力]을 유지해야한다. 이러한 조건이 케이블의 동작 기간 전체에 걸쳐서 입증되어야 한다. 초저주파수(VLF) tan${\delta}$, 부분 방전, 절연 저항을 이용한 몇 가지 기술들이 케이블의 동작 상태를 진단하기 위하여 사용되고 있다. 우리는 이 논문에서 충청남도 태안에 위치한 (주)서부 발전소에서 설치 운영되고 있는 고전력 케이블들의 동작 특성을 진단하기 위하여 절연 저항을 이용한 결과, 예상을 초과하여 38 년의 수명을 가지고 있는 케이블이 존재한다는 사실을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권1호
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• pp.13-26
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• 2011

지중송전케이블의 송전용량은 케이블 또는 주변지반의 최대허용온도에 좌우되기 때문에 케이블 주위 되메움재는 운영기간동안 낮은 열 저항성을 유지하여야 한다. 케이블 주위에 발생된 열은 되메움재를 통해 즉시 주위에 발산시켜 제거하여야 하며, 그렇지 않으면 통상온도($50{\sim}60^{\circ}C$)에서도 열폭주에 의한 절연파괴에 이를 수 있다. 본 논문에서는 되메움재의 열 저항을 낮추기 위한 여러 가지 방법에 대해 논하였으며, 다양한 첨가제를 사용하여 시험을 수행함으로써 열 저항 효과를 측정하였다. 연구결과, 영광 동림천 모래의 경우 상대적으로 균등한 입도분포를 나타내는 모래로써 함수비가 증가함에 따라 열저항은 감소하는 경향을 나타내고 있으며, 특히 건조상태에서의 열저항치는 매우 높은 값($260^{\circ}C-cm/watt$)을 보여주었다. 또한 진산 화강암 석분 및 모래-쇄석(A-2), 석분-쇄석 혼합재(E-1), SGFC(모래-자갈-플라이애시-시멘트 혼합재)의 경우 양호한 입도와 낮은 열저항($100^{\circ}C-cm/watt$ 건조시)을 보여주었으며, 이들 연구결과를 토대로 열저항이 낮고 환경친화적인 4가지 형태의 개선된 되메움재를 제시하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.287-287
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• 2008

HTS-케이블은 구리도체 대신 고온초전도도체를 사용하여 저항이 0이 되는 초전도현상을 이용하여 대용량 전력수송이 가능한 전력케이블로서 대도시의 전력부하 집중문제를 해결할 수 있는 환경 친화적 전력케이블이다. 최근 고온초전도선재의 고임계전류밀도화 및 장척화에 힘입어 HTS-케이블의 실용화를 목표로 경제성이 있는 전력케이블을 개발하려는 움직임뿐만 아니라 실증시험 등 활발한 연구가 진행 중이다. 그러나 초전도전력케이블에서 발생되는 교류손실은 케이블의 효율을 저하시킬 뿐만 아니라 냉동기비용 증가로 인한 기존 케이블과의 가격경쟁에서 경제성을 저하시키는 주된 요인으로 작용하기 때문에 이의 상용화에 앞서 교류손실에 대한 정확한 규명이 되어야 하며 또한 실계통 투입 시 중요한 선로임피던스에 대한 정확한 규명도 필요하다. 본 논문에서는 실제 한전 주관으로 고창시험장에 설치된 배전급 22.9 kV, 100 m, 50 MVA급 3 상 HTS-케이블에 대한 통전특성을 규명하기 위하여 먼저 HTS-케이블의 DC 통전특성을 조사하였다. 또한 3상평형운전상태에서 AC 통전특성(인덕턴스 및 교류손실)을 실험적으로 조사하였으며 5m-케이블에서 측정된 결과와 비교 검토하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 Techno-Fair 및 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.141-142
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• 2008

국내 지중송전선로는 주로 XLPE케이블과 OF케이블로 구성된다. 1971년 154kV급 OF 케이블이 최초로 한전에 의해 상용운전에 들어간 후 XLPE 케이블 지중선로가 1983년부터 병용운전 되고 있으며 OF케이블의 경우 절연유의 사용으로 인한 화재의 위험과 환경오염 문제 등으로 인하여 점진적으로 XLPE케이블로 대체되는 추세에 있다. 하지만 내전압 시험, 절연저항이나 누설전류 측정, $tan{\delta}$ 측정 등으로 진단이 가능했던 OF케이블과는 달리 XLPE케이블의 경우 종래의 시험을 통한 진단은 한계가 있고 부분방전을 통한 진단이 가장 효율적인 진단방법으로 제시되어 국내외 XLPE케이블의 진단을 위해 운영되고 있으며 보다 정확한 PD측정을 위한 연구가 계속 진행되고 있다. 지난 10년여간의 국내외 연구결과 XLPE케이블에 대한 PD 측정기술의 정확성은 상당히 향상되었고 그 결과물로서 수많은 폭정 장비와 기법이 개발되어 오늘날 널리 보급되고 있다. 하지만 여전히 측정된 Data에 대한 해석은 일부 전문가들에게 조차 복잡하고 어려운 일로 남아 있다. 자칫 그릇된 해석은 향후 큰 사고로 이어질 수 있으므로 선로 운영자의 입장에서는 측정결과의 신뢰성에 민감할 수밖에 없다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.681-683
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• 2001

다수의 Bi-2223테이프로 구성된 고온 초전도모델전력케이블의 통전손실을 조사하였다. 전력케이블의 임계전류는 각각 테이프의 임계전류가 유사하다할지라도 전류리드-테이프사이의 접속저항으로부터 기인하는 불균일 전류분포 때문에 전압리드의 접촉위치에 의존하였으며, 전력케이블의 통전손실은 전압리드의 접촉위치 및 전류의 주파수에 무관하였다. 따라서 전력케이블의 통전손실은 케이블의 상이한 임계전류에 영향을 받지 않으며, 전류의 주파수는 각각 테이프에 흐르는 전류분포에 영향을 미치지 않음을 의미한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.335-339
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• 2002

1911년 네덜란드의 물리학자 Kamerlingh Onnes에 의해 초전도 현상이 발견된 이래, 완전 도전성 (직류저항 zero), 완전 반자성(Meissner 효과) 및 Josephson 효과를 이용한 응용연구가 다양한 분야에서 진행되어 왔다. 특허, 제한된 공간에서의 저전압 대전류 송전, 작은 송전손실을 통하여 추가 발전에 따른 $CO_2$ 배출을 저감시킬 수 있는 환경 친화적인 수단으로서, 초전도 케이블이 주목받고 있다. 본 논문에서는 당사가 참여중인 과학기술부 주관 21C Frontier 연구개발사업의 초전도 케이블 시스템 개발과 관련하여, 세계 각국의 케이블 개발 현황의 검토를 통하여 케이블 개발 타입의 선정배경을 기술하고 22.9kV급 모델 케이블에 대한 설계안을 제안하였다.