최근 경제성장과 생활수준의 향상으로 냉방기기의 설치가 보편화되면서 하절기 냉방부하 증가에 따른 전력 에너지 공급상의 위기를 맞고 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 한국전력공사에서는 심야 전력 공급 시간에 냉동기를 가동하여, 얼음의 형태로 냉열을 저장하였다가 주간 냉방에 활용하는 빙축열 냉방 시스템을 보급 하여 주간전력 사용을 우회시키는 방법으로 전력수급의 안정화에 기여하고 예비율을 높이려는 노력을 하고 있다. 이러한 빙축열 냉방 시스템을 좀더 효율적으로 사용하기 위해서는 빙축열 냉방 시스템에 대한 연구가 필요하며 특히 빙축열 부하예측 기술과 시스템 최적제어 기술의 개발은 최대순간 요구부하의 개선은 물론 시스템의 성능향상과 에너지 소비감소에도 효과적으로 쓰일 수 있다. 따라서 본고에서는 야간에 빙축조에 저장시킨 축열만으로 주간의 냉방부하를 감당하게 하는 전부하 축열 방식을 선택하여 시스템 각 구성요소의 동적현상을 고려한 효과적인 수학적 모텔을 제시하고 이를 사용하여 빙축열 냉방시스탱의 최적제어 알고리즘을 개발하고 시뮬레이션을 통해 그 효율성을 확인하는 것을 목적으로 한다.
소형가스 흡수식 냉온수 유닛의 개발 이력에 관해 소개하고자 한다. 국내의 소위 가정용 에어컨의 보급률은 40%를 넘어서고 있으며, 생활의 향상에 따라 그 보급률은 급성장하는 양상을 보이고 있다. 이러한 전기를 사용하는 가정용 냉방기의 급성장은 여름철 전력 예비율을 크게 위협하고 사계절의 구분이 확실한 한국의 경우 계절별 수급의 불균형을 보여준다. 2002년도 냉방 전력사용량(8,910㎿)은 총 전력 생산(45,770㎿)의 약 20%를 사용하기에 이르렀다. 이러한 추세로 이어질 경우 2010년 국내 냉방 총 전력은 15,250㎿로 2000년 기준전력의 약 2배에 이른다. 반면, 2002년도 가스 냉방의 사용은 LNG 총수요량의 1.2%(220천톤)에 지나지 않았다. LNG의 사용은 청정에너지로서의 겨울철 난방용 사용이 급증한 것에 비해 여름철 사용량은 없어 LNG 인수기지의 대규모 저장 탱크가 가득 차있는 양상을 보여준다.(중략)
최근 들어 전력자유화와 규제완화의 움직임에 전력수요의 신장 정체가 겹쳐 경쟁이 격화될 것으로 예상된다. 전력유통시스템에 있어서도 코스트압박이 커져 시스템 계획과 운용$\cdot$자금 계획을 종합한 경영의 효율화를 도모하는 애셋 매니지먼트의 구상이 보다 중시되어 설비의 라이프사이클 코스트를 고려한 계획$\cdot$운용이 주목을 받고 있다. 종래의 대용량$\cdot$고신뢰도 지향에서 환경적합성도 포함하는 종합적인 운용을 고려한 변전소시스템의 구축을 목적으로 정보시스템과 기기의 통합을 도모한 인텔리전트 변전소시스템을 개발하였다. 개발항목은 다음과 같다. (1) 전력유통시스템 운용$\cdot$관리에 적합한 변전소 정보시스템의 구축 스테이션레벨, 베이레벨, 프로세스레벨에서의 네트워크 구축 (2) 고도설비계획$\cdot$보전 시스템 CBM(Condition Based Maintenance)에 대응한 기기감시시스템, 설비관리시스템 (3) 정보시스템에 적합한 전압전류센서 및 기기센서 개발 변전소내 정보의 풀디지털화에 대응 (4) 콤팩트한 기기 개발 (5) 전력시스템 운용효율화에 공헌하는 시스템 개발 기기의 스트레스를 경감하는 개폐극 위상제어기술
RCM(reliability Centered Maintenance) 적용 시 나타나는 장점으로 인해 이미 여러 산업 분야에 적용되고 있다. 설비의 안정성을 중요시하는 원자력발전 부문에서 처음으로 도입 후 전력산업분야 대부분에서 RCM을 적용하거나 적용연구가 진행되고 있다. 철도산업에서도 전력산업 분야와 같이 안정적 이면서 경제적인 전력을 공급하는 것이 중요하므로 정비업무의 중요성이 크다고 할 수 있다. 특히 철도 시스템 중 한전에서 154kV나 345kV를 수전 받아 철도 시스템에 전력을 공급하는 변전소의 역할은 매우 중요하다. 따라서 철도 변전소를 구성하고 있는 설비의 특성과 운영방식에 대한 연구를 통해 적절한 RCM적용 방안을 위한 고장모드 및 임계분석 (FMECA: Failure Mode, Effects and Criticality Analysis) 연구의 필요성이 대두된다. RCM과 FMECA는 적용 산업분야에 따라 적용 절차를 다르게 적용되어진다. 따라서 철도 변전소에 대한 고장데이터와 설비들의 특성 및 현재 운용방식 등을 종합적으로 고려하여 적절한 수립방법 연구가 필요하다.
전력산업 분야에서는 전용무선망으로 TRS를 사용하고 있다 TRS(Trunked Radio System, 주파수공용통신시스템)는 전국적으로 설치되어 현장에서 작업중인 전력설비 보수원들에게 음성지령과 상호간 통신수단으로 활용되고 있고, 데이터 통신용으로는 설비에 대한 제어정보 취득과 상태정보를 감시하는 용도로 주로 사용되고 있다. 하지만 이동 환경에서 데이터통신망으로서 TRS의 활용은 음영지역 편재, 잦은 대역폭, 잦은 접속에러 등의 장애요소로 현장에서 필요한 정보를 제공할 수 있는 모바일 시스템 구축에는 어려움이 있었다. 본 논문에서는 이러한 TRS를 이용하여 이동중인 전력설비 보수차량에게 작업지시서를 전송하고 그 작업결과를 다시 호스트 서버로 전송받을 수 있는 모바일 환경에서의 메시지 송수신 모델 설계결과를 기술하였다.
광역상수도 사업장에서 전력기기의 소손등으로 발생한 전기사고로 인해 안전사고, 용수공급 중단 등의 위험이 증가하고 있어, 용수공급 시설의 안정적 운영 및 전기 사고시 시설운영의 신뢰성을 확보하기 위해 인입 배전선로 이중화, 특고압 수전설비 이중화 및 전동기기동반 모선분할 등을 실시하여, 유지보수 및 운영신뢰도 향상을 위한 광역상수도 전력설비 안전성 확보를 기하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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