• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.602-603
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• 2004

전력용 변압기에 아크나 코로나가 발생하여 국부가열이 존재하면 절연유나 절연지가 분해하여 저분자의 탄화수소, 수소, 탄화가스, 일산화탄소 둥이 발생하여 절연유에 용해된다. 절연유에 용해된 가스를 실시간 분석하여 변압기의 이상을 조기에 발견하여 운전의 효율성을 높이고 고장을 사전에 예방하기 위한 기술이 전개되고 있다. 경제적인 측면에서 단일 수소가스 검출센서가 널리 보급되어 실용화되고 있는 실증이다. 이 논문에서는 전력용 변압기의 국부적 고온인 경우의 가열온도, 가열시간 및 방전에 대하여 수소가스 주도형 센서의 응답특성에 관하여 고찰하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.55-62
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• 2005

건설현장의 임시전력설비는 최소한의 보호장치, 산만한 작업환경, 전기설비의 노후화 등의 불안요인에 의해 타설비에 비해 많은 감전위해요인을 나타내고 있다. 이중 22.9[kV] 수전설비에 사용되는 계기용변성기 절연커버는 절연커버와 전선 인입 및 인출부 사이의 이격거리가 짧아 전기안전 측면에서 좋은 성능을 나타내지 못하고 있다. 절연커버와 부싱 사이의 크기 차이로 바람, 비등의 외부 환경에 의해 절연커버의 유동이 쉽게 발생하며, 트래킹에 의한 절연파괴로 이어질 수 있다. 따라서 본 논문에서는 전기재해를 효과적으로 방지할 수 있는 계기용변성기 절연커버를 제안하였으며 이미 실용신안으로 등록되었다. 특정 부위의 전계 집중을 감소시키기 위해 절연커버의 형상을 곡면으로 설계하였고 절연커버와 충전부 사이의 이격거리를 기존의 방식보다 더 길어지도록 조정하였다. 제안된 절연커버는 전계해석 프로그램에 의해 평가되었다.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2001년도 춘계학술발표논문집
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• pp.89-89
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• 2001

종이는 목재섬유와 물의 현탁액을 스크련을 통해 균일하게 분산시킨 판상섬유 제품 으로서 가격이 저렴하고, 열, 전기절연성, 필터기능, 난연성 및 폐기성이 우수하여 다양한 분 야에서 활용되고 있다. 특히 최근에는 종이의 고부가가치화, 차별화를 위하여 내열성, 전기 절연성, 내수성, 기계적 특성, 내약품성, 생체적응성을 지닌 다양한 기능지가 개발되어 식품, 전기, 전자, 건축, 화학, 의료 관련 산업에 있어서 주요 재료로 이용되고 있다. 특히 전기, 전 자산업 발전과 더불어 전기절연성이 우수한 종이의 역할과 수요는 크게 증대되고 있으며 산 업발전의 핵심적인 제품으로서 자리매김을 하고 있다. 하지만 국내의 경우 전기절연지와 관 련된 제품 및 생산기술 부족으로 전량을 수입에 의존하고 있는 실정이며, 그 수입량은 앞으 로 전기 및 전자 산업의 발전으로 인해 더욱 증가할 것으로 예상된다. 이러한 수입의존성을 극복하기 위해서는 전기절연지와 관련된 제품개발 및 생산기술에 관한 연구가 시급히 요청 되고 있다. 이러한 기술의 국산화는 수입 대체 효과 뿐만 아니라 관련 산업의 발전에도 기 여할 수 있을 것으로 예상되며 수출산업으로 성장할 수 있을 것으로 예상된다. 종이의 전기적 성질은 유전상수, 유전손실율과 같은 유전적 특성과 전기저항, 절연 파괴강도의 기계적 특성으로 구분할 수 있다. 종이의 전기적 성질 가운데 유전율은 전기장 에 대한 종이의 물리화학적인 반응으로 일반적으로 종이의 밀도와 종이를 구성하는 성분의 쌍극자 모멘트에 비례하며 온도에 따라서도 변화한다. 일반적으로 온도가 상승하면 열에너 지를 얻게된 쌍극자가 전기장에 배열됨으로써 유전율이 상승하지만 온도가 유리전이점 이상 으로 높아질 경우 열적 교란에 의해서 분극 능력이 감소하게 되어 유전완화 현상이 나타난 다. 전기절연지로 사용될 종이의 절연특성을 이해하기 위해서는 사용환경에 따른 유전적 특 성 및 tan$\delta$에 관한 연구가 펼요하다. 본 연구에서는 종이의 유전특성을 개선하기 위해서 펼름형성능력이 우수한 polyvinyl alcoholCPV A)과 aery lonitrile을 이용하여 시아노에틸화한 P PYA의 표면처리에 따른 종이의 유전적 특성의 변화를 검토하였다. 그 결과 PYA에 도입된 시아노에틸기에 의해 유전율을 증가시킬 수 있음을 확인하였다. 또 본 연구에 적용된 시험 범위에서는 온도상승에 따라 유전율이 상승하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.324-325
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• 2012

반도체 소자의 미세화가 진행됨에 따라 고품질의 절연막, 즉 낮은 두께에서 높은 밀도와 낮은 누설 전류를 필요로 하게 되었다. 이를 위해 기존의 화학 기상 증착법을 이용한 절연막 증착의 공정 압력을 낮추어 1 Pa 이하의 공정 압력에서 절연막 증착 공정이 필요로 하게 되었다. 본 연구에서는 화학 기상 증착법을 이용하여 최저 0.1 mtorr의 극 저압에서 SiO2 절연막증착 공정을 구현하였고, 증착된 박막의 특성을 평가하였다. Fig. 1은 공정 압력의 변화에 따른 화학 기상 증착 장비의 플라즈마 상태를 나타낸 결과이다. 1.5 mtorr의 공정 압력 까지는 플라즈마의 상태가 균일하게 나타나지만, 그 이하의 압력에서는 플라즈마 균일도가 떨어지는 결과가 나타났다. 이는 기존의 플라즈마 공정을 이용하여 절연막 증착 공정이 어려움을 제시하는 결과이며, 이의 해결을 위해 새로운 형태의 플라즈마 장치가 필요함을 시사한다. Fig. 2는 각각의 공정 압력에 다른 $SiO_2$ 박막의 증착 결과를 AFM을 이용하여 측정한 결과이다. 박막의 표면 거칠기 값은 0.9 mTorr까지는 3 nm 수준이며, 0.1 mTorr에서는 0.4 nm로 측정되었다. 플라즈마 상태가 균일하지 않은 0.1 mTorr에서도 비교적 균일한 박막을 얻을 수 있었으나, 높은 공정 업력에 비해 전체적인 균일도도 낮은 결과이며, 이는 플라즈마 상태를 보완함으로서 해결 가능하다. 측정된 박막의 밀도는 2.311~2.59 g/$cm^3$의 수준으로 벌크 상태의 밀도 값에 근접한 결과를 얻었으며 이는 저압에서 증착한 $SiO_2$ 박막의 품질이 높음을 시사한다. 절연막의 증요한 특성 중 하나인 누설 전류 값은 MIM 구조를 이용하여 측정하였다. 측정된 누설 전류 값은 10~12 A 수준으로 기존 반도체 소자 공정에 적용 가능한 수준이다. 고 품질의 절연체 박막 증착을 위해서는 플라즈마 구조를 보완할 필요가 있으며, 이를 이용하면 반도체 소자 제작에 요구되어 지는 절연막 증착이 가능할 것으로 예상된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1564-1565
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• 2011

고온 초전도(HTS) 변압기는 절연수명의 손실 없이 과부하 용량의 증가와 효율의 향상이 가능하여 기존의 변압기와는 달리 구조물의 소형화로 공간 배치가 용이하고 환경 친화적 이어서 전력시스템 운용 전반에 걸쳐 많은 이점을 제공한다. 하지만, 이러한 이점에도 불구하고 AC전압이 인가되었을 때, 교류손실에 의한 심각한 효율의 감소는 불가피하다. 따라서, HTS 변압기뿐만 아니라 고온초전도전력기기들에 대한 DC전압의 적용은 초전도상에서 전기적 저항이 거의 0이라는 큰 이점을 가지고 있기 때문에 초전도 전력기기 시스템에서 최선의 선택으로 여기어지고 있다. 그러므로 DC고온초전도 전력기기들을 개발하기 위해서는 극저온상에서의 DC 절연 특성과 같은 기초연구들이 선행 되어야 한다. 그러나, 지금까지 이 분야에 대한 연구가 많이 부족한 실정이다. 본 논문에서는 현재 초전도 전력기기의 대표적인 절연 매질인 Kraft, Kapton(Polymide)와 Nomax(Type 410)을 가지고 권선대 권선의 형상을 모의하여 DC와 AC의 절연파괴 특성의 차이점을 분석하였다. 실험의 결과로부터, 극저온상에서 각각의 절연매질에 따른 DC와 AC의 절연파괴 특성을 확인할 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.141-149
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• 2007

본 논문은 유도전동기 고정자권선의 절연물에 대하여 비파괴 및 파괴시험을 실시하여 절연물의 비파괴특성과 내전압강도와의 상호관계를 비교, 평가, 분석함으로써, 향후 전동기의 절연상태 평가시 수명 및 절연진단의 신뢰성을 도모하고자 제안하였다. 본 논문에서는 비파괴시험과 파괴시험과의 상관관계를 평가하기위하여 비파괴시험으로 절연저항시험, 성극지수시험, 유전정접시험, 부분방전시험을 실시하였으며, 파괴시험은 60[kV] AC 내전압를 이용하여 실시하였다. 또한 장기간 사용된 전동기 권선의 절연물에 대한 연구결과로부터 기존 선진국의 진단방법 및 판정기준이 국내에서 제작된 전동기에 대한 절연특성 평가 및 분석에도 타당함을 증명하였으며, 향후 본 논문에서 제시한 자료들은 유사조건의 산업현장에서 운용중인 유도전동기의 수명 및 상태 평가를 위한 기초자료로 유용하게 사용될 수 있으리라 기대된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.103-109
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• 2010

이 논문은 동축원통형 전극계에서 임펄스전류에 의한 토양의 절연파괴특성에 관한 것으로 4종의 토양에 대한 절연파괴전압과 전류를 측정하고, 절연파괴를 일으키는 전계의 세기, 절연파괴까지의 지연시간과 전압-전류곡선을 분석하고 검토하였다. 그 결과, 절연파괴전압과 전류 파형은 토양입자의 크기에 의존하며, 자갈과 모래의 절연파괴 전압과 전류 파형은 마사토와 황토의 파형과는 다르게 나타났다. 절연파괴를 일으키는 전계의 세기는 자갈, 모래, 황토, 마사토의 순으로 높았으며, 모든 시료의 전압-전류곡선은 ${\infty}$모양의 교차폐곡선을 나타내었다. 또한 자갈과 모래의 절연파괴까지의 시간지연은 마사토나 황토보다 길게 나타났다. 본 연구 결과는 토양의 이온화를 고려하여 낙뢰전류가 입사되는 접지전극시스템의 과도적 성능의 향상을 위한 설계에 유용한 정보가 될 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.1058-1063
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• 2020

본 논문에서는 IT 접지 시스템의 감전 및 화재사고 방지를 위한 새로운 절연 저항 계산 기법을 소개한다. 최근 신재생 에너지와 에너지 저장 장치의 확대 보급으로 태양광 발전 시장이 급속하게 성장하고 있으나 절연이 파괴되어 화재사고가 빈번히 발생함에 따라 IT 접지 방식에도 절연 저항 상태를 감시하는 장치가 필수적으로 요구되고 있다. 제안하는 절연 저항 계산 기법은 기존의 고정된 시정수곱 계수기반의 알고리즘에 비해 절연 임피던스의 조건에 따라 동적시정수곱계수를 적용함으로써 넓은 절연 저항 범위에서 빠른 응답 시간과 높은 정확도를 갖는다. 제안하는 동적 시정수 기반 절연 저항 계산 기법은 기존의 방법에 비해 최대 응답 시간은 39.29초, 오차율은 20.11%를 개선시키는 효과를 보였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.563-569
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• 2002

본 연구는 60Hz 절연변압기가 없는 형태의 고주파링크방식의 계통연계형 PCS(Power Conditioning System)를 개발하였다. 본 시스템은 고주파 DC-DC 컨버터, 고주파 절연변압기, 풀브리지 다이오드 정류기, DC filter, 저주파 인버터, LC 필터로 구성되어 있다. 고주파 DC-DC 컨버터는 20kHz의 bipolar PWM 펄스를 발생시키며, 이 펄스는 고주파 절연변압기를 통해 승압되고, 풀브리지 다이오드를 통해 정류된다. 마지막으로 저주파 인버터를 통해 정현파 전류가 계통에 유입되게 된다. 제안한 고주파링크방식의 시스템은 기존의 60Hz 절연변압기를 사용하는 시스템 보다 많은 스위칭 소자가 사용되지만, 60Hz 절연변압기를 생략함으로서 시스템의 소형경량화 및 저가화를 이룰 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.1-7
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• 2000

절연재료의 내부에서 부분방전이 발생하면 국부파괴와 완전절연파괴의 원인이 된다. 부분방전으로 생기는 트리잉은 절연재료를 열화시키고 절연 수명을 단축시키는 중요한 원인이 된다. 따라서 절연파괴의 예측과 절연재료의 수명을 진단할 수 있는 방법에 대한 연구는 매우 중요하다. 고전압 하에서 일어나는 트리잉 현상에 대해서 저밀도 폴리에틸렌의 트리잉 개시 전압과 그 진전 과정을 진성파괴의 견해에서 고찰하였다. 이러한 관점에서 본 연구는 고전압하에서 일어나는 트리잉현상에 대해서 저밀도폴리에틸렌에서 트리형상의 전계의존성에 관하여 고찰하였다. 결과로서 트리의 성장을 그 내부가 각각 유전체 혹은 도체라고 가정했을 때의 중간적인 특성을 갖는다는 추리하에 이론적으로 검토한 결과, 실험결과와도 잘 일치됨을 알 수 있었다.