본 연구는 화력발전소 연소가스 배기덕트 내의 석탄회 미연탄소함량 동시 측정을 위한 석탄회 정전용량 분석에 관한 연구로서, 화력발전소 출력효율 증대, 양질의 석탄회 재활용 및 SOx, NOx등의 유해가스 저감에 기여하고자 하였다. 석탄회 정전용량 측정 시스템은 정전용량 계측기, 입자포집기, 측정셀로 구성되며, 전압이 인가된 양 극판 사이에 석탄회를 투입하여 정전용량을 측정하고 입력주파수, 상대습도, 수분함량, 발전소별 성분비에 따른 정전용량 특성을 분석하였다. 석탄회 정전용량은 미연탄소함량에 따라 비례적으로 증가하였으며, 석탄회 수분함량과 철 함유량이 주된 변수였다. 보령, 하동, 삼천포의 화력발전소별 석탄회의 정전용량특성을 데이터베이스화 하였으며 20% 이하의 미연탄소함량을 예측할 수 있는 경험식을 도출하였다.
본 연구에서는 분진의 착화 특성 및 정전기 위험성 평가법을 실험적으로 조사하였다. 착화에너지 시험은 PE(HD), PE(LD), PMMA 분진에 대해 MIKE-3장치를 사용하여 실시하였다. PE (HD)의 경우 약 8 ms의 일정 시간 경과 후에 분진운의 착화 화염이 형성되고, 착화원 중심부에서는 화염 핵이 관찰되지 않았다. 분진의 분산 횟수가 증가함에 따라 정전압이 증가하고 분진 농도에 따른 정전압 발생 증가율은 PMMA, PE(LD), PE (HD) 순으로 가장 높았다. PE(HD) 분진의 분산 조건이 정전압에 미치는 영향을 조사하였으며, 분산 횟수가 많아질수록 정전압이 증가하였고 동일한 분산 횟수에서는 분진 농도가 높아질수록 정전압이 증가하였다. 정전기 착화에 의한 화재폭발사고 예방을 위한 안전 정전압은 PE(HD), PE(LD)-1, PE(LD)-2, PMMA에 있어서 각각 2.58, 44.72, 25.82, 8.16 kV로 추정되었다. 정전압 측정자료를 사용하여 정전기 착화 위험성을 효율적으로 조사하여 최소착화에너지를 추정하는 방법을 제안하였다.
전 세계적으로 대규모 정전사태가 발생하고, 국내 전력계통의 경우에도 전력수요가 폭발적으로 증가하여 단락, 지락, 낙뢰 등의 전력사고(고장) 발생 시 기존 차단기의 용량으로는 차단할 수 없는 대형 사고가 발생하고 있다. 이렇게 대규모의 정전 사태의 원인은 병렬 network이다. 우리나라 역시 전기공급을 병렬 network로 운전하고 있어 대규모 정전 사태에 직면할 가능성이 있다.(중략)
플라즈마 변수를 측정하기 위한 가장 일반적인 방법은 정전탐침(Langmuir Probe)을 이용하는 것이다. 정전탐침은 RF 플라즈마 내에 삽입될 경우 탐침의 전위가 플라즈마 전위에 의해 진동하여 탐침전류의 왜곡이 발생하여 정확한 플라즈마 변수 측정이 어렵다. 탐침 전위의 변동을 최소화하기 위해 임피던스가 큰 인덕터를 탐침 회로 내에 삽입한다. 본 연구에서는 자기 공명 주파수가 13.56MHz 근방의 인덕터 3종류를 선정하여 간단한 RF 보상 정전탐침을 제작하여 유도결합형 플라즈마의 특성을 측정하였다. RF 보상 정전탐침에 의해 구해진 플라즈마의 전자 온도 및 플라즈마 전위는 감소하며, 플라즈마의 전자 밀도는 증가함을 알 수 있었다.
우리나라는 전계통 정전 또는 광역 정전에 대비하여 매년 전계통정전시복구계획을 수립하고 있다. 우리나라는 다른 나라와 연계되지 않은 단독계통으로 전계통 정전이 발생할 경우 외부 수전을 활용하여 복구를 진행할 수 없다. 따라서 전국을 7개 지역으로 나눠서 13개 자체기동발전기를 지정하여 운영하고 있다. 각 지역은 주 시송전계통과 예비 시송전계통을 지정하여 주 시송전계통이 휴전 또는 고장으로 가압불가시 예비 시송전계통을 활용하여 가압하도록 하여 신뢰도를 높이고 있다. 2009년부터는 EMTP-RV를 활용하여 차과도상태를 검토하여 신뢰도를 더욱 높일 계획이다.
본 연구에서는 정전계 에너지를 이용하여 IPS-LCD의 화소와 각 전극간 정전용량을 엄정한 방법으로 계산하였다. 정전계 에너지는 전극의 유한한 크기로 인해 발생하는 측면 전장효과를 고려한 3차원 방향자와 전위분포를 시뮬레이션 함으로써 얻을 수 있었다. 수치해석 방법으로는 유한차분법을 사용하였다. 그 결과 IPS-LCD의 화소 정전용량과 게이트-공통전극간 정전용량은 구조적 특성으로 인해 기존의 TN-LCD와 비교하여 1/16배 가량으로 훨씬 더 작은 값을 나타냄이 확인되었다.
3전극 면방전형 AC-PDP의 구동에 있어서 방전유지시 구동진동수에 따른 전기적인 특성의 변화, 즉 셀 내의정전용량, 벽전하량, 벽전압, 응답시간, 메모리 상수등을 측정하였다. 본 연구를 위하여 셀핏치 1,080$mu extrm{m}$의 test panel을 제작하였다. 방전 유지전극의 폭과 간격은 각각 260$\mu\textrm{m}$, 100$\mu\textrm{m}$ 유전층은 30$\mu\textrm{m}$, 격벽은 120$\mu\textrm{m}$로 제작하였다. 방전유지전극에 150ns의 상승시간을 갖는 duty 40%의 사각파를 10~200kHz의 다양한 진동수로 인가하고, 이때 얻어지는 전압, 전류 파형과 QV 해석을 통하여 셀 내의 정전용량을 측정하였다. 그 결과 방전공간의 정전용량(Co)은 0.3pF/cell 으로 거의 일정하였으나, 유전층 내의 정전용량(Cg)는 진동수 증가에 따라 7.5pF/cell에서 0.8pF/cell까지 감소하는 경향을 보였다. 또한 전극간 정전용량(Cp)은 벽전하의 영향으로 nagative capacitance 특성을 보였다. 구동진동수가 10kHz에서 200kHz로 증가함에 따라 벽전하량은 34.5pC/ceoo에서 15.6pC/cell로 감소하며, 벽전압도 구동진동수 증가에 따라 104.4V에서 76.5V까지 감소하는 경향을 보였다.
멀티에이전트 기반 분산형 정전복구 시스템은 배전자동화 시스템의 수분이 소요되는 정전복구 시간을 수초내로 단축시키는 전력 IT 기술의 획기적인 시스템이다. 본 논문에서는 멀티에이전트 기반 분산형 정전복구 시스템이 실계통에 적용되기 위한 여러 가지 고려사항들을 포함한 멀티에이전트 기반 분산형 정전복구 시스템의 실적용을 위한 방안에 대하여 다루고 있다. 본 논문에서 제안한 방안을 적용하여 한전 고창전력시험센터 배전시험장에서 실증시험을 하여 적용방안의 타당성을 입증하였다.
최근 국내에서 일어난 '9 15 전국규모 정전사태'를 통해 우리나라가 대규모 정전에 대해 얼마나 무방비한 상태인지 인지하게 되었고, 본 연구는 향후 대규모 정전 시 피해를 최소화 하기 위해 설문조사를 통해 데이터를 수집하였으며, 이를 PASW 18을 활용하여 통계적 해석을 실시하였다. 연구의 결과는 향후 대규모 정전에 대비한 관리체계 연구에 활용될 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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