• 한국지진공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.11-18
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• 2011

원자력발전소(이하, 원전)에 설치되는 안전관련 전기기기들의 합리적인 내진검증을 위해서는 사전에 정확한 동특성분석이 필요하다. 이 연구에서는 원전에 설치되는 전기기기 캐비닛 구조를 대상으로 입력 진동의 수준에 따른 모드특성의 변화를 평가하였다. 이를 위해, 실제 전기기기 캐비닛을 시편으로 선정하고 가진 시험기를 이용하여 입력진동에너지의 크기를 변화시켜 가면서 진동시험을 수행하였다. 시험은 캐비닛의 문짝을 부착한 경우와 탈거한 경우로 구분하여 수행하였다. 진동시험을 통하여 계측된 시편의 가속도응답신호와 입력운동신호로부터 진동의 크기에 따라 진동수응답함수를 작성하였다. 다항식회귀분석기법을 이용한 모드분석기법으로 시편의 진동수응답함수를 분석하여 모드특성을 추출하고, 진동수준에 따른 시편의 동특성 변화를 검토하였다. 연구결과, 대상 기기는 입력진동의 크기가 증가할수록 모드진동수와 모드감쇠비가 비선형적으로 변화하는 것을 확인하였다. 문짝이 부착된 경우에는 문짝이 탈거된 경우에 비하여 캐비닛의 모드감쇠가 증가한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.1-8
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• 2021

본 논문에서는 원자력 발전소에서 사용되는 디지털 모듈을 포함하는 캐비닛의 전자파 차폐효과를 외부 전파원과 내부 디지털 모듈의 배치 변화에 따라 분석하였다. 차폐효과를 분석하기 위해서 FEKO EM 시뮬레이션 툴을 사용하여 캐비닛과 모듈을 모델링하였으며, 캐비닛의 유무에 따른 전계값을 통해서 차폐효과 분포를 도출하였다. 차폐효과는 2.4 GHz 주파수에서 캐비닛에 대한 입사각, 편파 그리고 모듈의 간격에 따라 관찰하였다. 결과 검증을 위해 차폐효과 측정용 다이폴안테나를 설계 및 제작하고 이를 활용해 캐비닛의 차폐효과를 측정하였다. 결과에 따르면 캐비닛 구조는 입사되는 전파의 편파가 지면에 수평하고, 디지털 모듈간의 간격이 넓을 때 더 높은 차폐효과를 기대 할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.197-199
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• 2005

원전계측제어시스템개발사업단(KNICS)에서 개발중인 원자로보호계통 캐비닛의 인간공학적 평가를 수행하였는데, 본 논문에서는 이에 대한 평가계획, 평가절차, 그리고 평가결과를 기술한다. 평가에는 기존의 시스템 경험이 있는 발전소계측제어요원과 인간공학 전문가 그룹이 참여하였는데, 새로 개발하는 시스템에 대한 교육 및 훈련이 평가전에 시행되었다. 평가는 운전성을 평가하기 위한 수행도 평가실험과 참여자의 주관적인 의견을 수집하기 위한 설문지 작성으로 구성하였는데, 평가실험을 위한 7개의 실험시나리오를 작성하여 실험설비에 구현하였다. 설문지는 기존 시스템의 운용중 발생하였던 문제점 및 장단점을 평가하기 위한 설문지, KNICS 보호계통 캐비닛의 활용후 개선점을 도출하기 위한 설문지, 그리고 기능적인 측면에서 운용전문가의 의견을 요구하는 설문지 둥의 3종류의 설문지로 구성하였다. 평가실험은 시나리오 운용순서에 따라 진행되었고, 모든 실험시나리오 실행과정은 비디오를 사용하여 기록하였다. 실험평가 데이터의 분석결과 KNICS 원자로보호계통은 유지보수 측면에서 기존의 시스템보다 우수한 것으로 평가되었으며, 화면설계 및 기기설계시 반영하여야 할 개선사항이 도출되었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.57-63
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• 2008

본 연구는 원자력발전소에 설치되는 캐비닛형 전기기기의 동적 진동시험 자료를 이용하여 캐비닛의 지진응답을 예측할 수 있는 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 1) 절점질량 이상화 모델에 기반한 등가 지진하중 산정, 2) 진동시험자료에 기반한 캐비닛 구조의 입출력 상태방정식 규명, 3) 산정된 등가지진하중과 규명된 입출력 상태방정식을 사용한 지진응답산정의 과정으로 구성된다. 제안된 기법은 유한요소기법(FEM) 모델 개선(Model Updating)에 기반한 지진응답예측기법에 비하여 모델링 오차가 개입 되지 않는 장점을 가진다. 캐비넷 구조를 이상화한 2차원 프레임 모델과 3차원 상세 모델에 대한 수치검증을 통하여 제안된 기법이 지진응답을 매우 정확하게 예측을 함을 관찰하였고, 측정 노이즈에 대해서도 강인함을 관찰하였다. 추후연구로 실험검증이 요구된다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.23-30
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• 2010

원자력발전소에 설치되는 안전관련 캐비닛형 전기기기는 설치 전에 내진검증이 요구된다. 전기기기의 동특성분석은 내진 검증에 포함된 중요한 과정이며, 기기의 정확한 해석모델을 작성하기 위해서도 필수적으로 요구되는 업무이다. 이 연구에서는 입력진동수준에 따른 기기의 동특성 변화를 분석하기 위하여 원전 지진감시시스템 캐비닛을 대상으로 진동대시험을 수행하고, 입력진동운동의 수준별로 계측된 진동응답신호를 진동수영역분해법으로 분석하였다. 분석결과, 대상기기는 입력진동수준의 크기에 따라 동특성이 비선형적으로 변화하고, 국내 원전의 안전정지지진 수준 이하의 진동에서도 동특성이 비선형적 거동을 보이고 있음을 확인하였다. 이러한 입력진동 수준에 따라 전기기기의 동특성이 비선형적으로 변하는 원인은 대상기기의 특성과 입력진동수준을 고려할 때 일반적인 재료 비선형보다는 각 부품들의 마찰력과 기하학적인 비선형성에 기인하는 것으로 판단된다. 따라서 전기 캐비닛의 입력진동수준에 따른 동특성의 비선형적 변화는 향후 안전관련 기기의 내진검증 업무에서 중요하게 검토되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.53-61
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• 2019

The seismic capacity of electric cabinets in Nuclear Power Plants (NPPs) should be qualified before installation and be maintained during operation. However it can happen that identical devices cannnot be produced for replacement of devices mounted in electric cabinets. In case of when no In-Cabinet Response Spectrum (ICRS) is available for new devices, ICRS can be generated by using Finite Element Analysis (FEA). In this study we investigate structural response and ICRSs of battery charger which is supplied to NPPs. Test results on the battery charger are utilized in this study. The response is measured by accelerometers installed on the housing of the battery charger and local panels in the battery charger. Numerical analysis model is established based on resonant frequency search test results and validated by comparison with 2 types of earthquake testing results. ICRSs produced from the numerical model are compared with measured ICRSs in the seismic tests. Developed analysis model is a simple reduced model and anticipates ICRSs quite well as measured response in the tests overall despite of its structural limitation.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권6호
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• pp.709-719
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• 2023

일반적으로 발전소 내 제어를 담당하는 대부분의 전기 설비는 자립식 캐비닛으로, 후설치 앵커를 사용하여 슬래브에 고정하는 정착 방식이 주로 사용된다. 정착부 앵커의 경우 외력이 작용될 시 모멘트 하중 등에 의한 전도의 위험성에 노출되지만 현행 앵커에 대한 성능 검토는 1축 재료 시험으로만 평가되고 있다. 따라서 본 연구는 현장 설치 조건이 반영된 후설치 앵커의 정적 성능 실험을 통하여 재료 시험과의 성능을 비교하고 앵커의 거동 특성을 분석하는 것이 주목적이다. 실제 캐비닛을 이용하여 실험을 진행하는 것이 타당하지만 경제적, 공간적 제약으로 수행하기에 어려움이 있어 강재 기둥과 받침으로 구성된 실험체로 대체하여 수행하였다. 결과적으로 현장 설치 조건을 반영한 앵커의 인발 성능이 재료 시험 대비 약 10 % 높게 측정되었으며, 앵커의 하중 감소 경향 및 최대 성능이 발현되는 시점도 상이한 것으로 나타났다. 한편, 실험적 연구의 신뢰성을 검증하기 위하여 3D FEM 해석을 수행하였으며, 이를 통해 향후 진동대를 이용한 전기 캐비닛의 구조 성능 평가 시 후설치 앵커에 전달되는 예측 가능한 하중 정보를 제공하고자 한다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.75-84
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• 2010

원자력발전소에 설치되는 주요 전기기기들의 내부 부품을 내진검증하기 위해서는 캐비닛내부응답스펙트럼이 필요하고, 이는 캐비닛의 각 위치에서 정확한 지진응답을 구한 후에 생성이 가능하다. 반면에 대부분의 전기기기는 질량과 강성 분포가 복잡하기 때문에 해석적 방법에 의해 동적 분석을 수행하는 것이 어렵다. 이러한 여건을 감안하여 이 연구에서는 해석과 시험을 조합하여 기기의 지진응답을 예측하는 간편한 절차를 제안하였다. 제안된 절차는 먼저 충격시험을 통하여 규명된 실험모드특성을 이용하여 독립된 모드방정식을 구성하고, 이로부터 모드응답을 계산한 다음, 각 모드응답을 중첩함으로써 구조물의 지진응답을 예측한다. 제안된 절차의 신뢰성을 검증하기 위해서, 별도로 제작된 단순 강재 프레임 시편에 제안된 절차를 적용하여 지진응답을 예측하고, 이를 실제 진동대시험을 통하여 계측한 결과와 비교하였다. 이 연구를 통하여 충격시험에 의해 얻어진 실험모드특성을 이용하여 구조물의 지진응답을 비교적 정확하게 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1786-1787
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• 2011

화력발전소에 사용되는 제어시스템을 개발함에 있어 하드웨어 분야는 시스템의 안정성과 신뢰성 확보를 위해 반드시 기기검증시험을 통과한 후 적용하여야 한다. 이러한 시험은 제어모듈의 모든 종류의 개별 시험과 실제 사용하고자 하는 구성으로 캐비닛에 모두 장착한 상태에서 시험하여야 한다. 이번 시험은 제어시스템을 설계하고 제작한 후 설계 제원대로 성능을 가지고 있는지에 대한 검증을 목적으로 하였으며, 유럽규격의 CE 마크 획득에 필요한 기준으로 시험을 수행한 기준을 설명한다.

• 전기의세계
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• 제52권9호
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• pp.24-32
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• 2003

원전에서 사용되는 계측제어계통 기기들의 국산화를 위하여 수행중인 KNICS 사업의 개발내용을 요약하였다. 본 연구개발은 계측제어계통 구성의 근간이 되는 핵심 기기를 PLC와 DCS로 선정하여 국산화하고, 이를 기반으로 원전에서 요구되는 각종 보호계통, 제어계통 및 감시계통 캐비닛을 개발한다. 원전 적용시 필수적으로 거쳐야 하는 인허가 획득을 위하여 개발요건 수립에서부터 기기검증에 이르기까지 체계적인 계획하에 개발을 추진중에 있으며, 개발결과는 국내 후속원전 건설 및 기존 원전의 기기교체 시 사용가능할 것으로 기대한다.