• 한국진공학회지
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• 제18권1호
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• pp.66-72
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• 2009

가스절연개폐장치 (Gas-insulated switchgear, GIS)의 내부에는 절연에 관한 이상 여부를 감시하고 판단할 수 있는 시스템이 요구된다. 부분방전에 의해 발생되는 $SF_6$ 분해생성물에 관한 단일벽 탄소나노튜브 (Single-walled carbon nanotube, SWNT)가 지닌 우수한 검출기능 때문에 SWNT를 이용한 가스센서 개발이 활발히 진행되고 있다. 하지만 아직까지 부분방전에 의해 발생된 분해생성물의 확산현상에 관한 해석적 연구는 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 실험 데이터 및 상용 CFD (Computational Fluid Dynamics) 프로그램을 이용하여 SWNT 가스센서에 포획되는 분해생성물의 코로나 방전에 의한 발생 과정과 챔버 내부에서의 확산과정을 모델링하여 부분방전 발생 시 챔버 내부의 온도, 압력, 그리고 분해생성물의 농도 등을 수치계산하였다. 분해생성물의 시간당 질량생성율과 발생온도는 각각 $5.04{\times}10^{-10}$ [g/s]와 773 K이라 가정하였다. 농도방정식을 계산함에 있어 미지의 확산계수를 임의의 값으로 가정하여 직접 부여하는 방법을 사용하지 않고, 확산계수를 정의하는데 사용되는 Schmidt수의 값을 지정하여 확산계수가 $SF_6$ 가스의 물성치인 점성계수와 밀도의 함수로 계산되도록 하였다. 수치결과로부터 분해생성물의 농도구배가 확산을 일으키는데 주요 구동포텐셜 (Drive potential)이 됨을 확인하였다. 센서 설치위치가 부분방전 발생영역에서 멀리 떨어질수록 분해생성물 농도가 낮음을 알 수 있었고, 부분방전이 지속될수록 분해생성물의 농도가 증가함을 확인하였다. 다수의 센서를 챔버 내부에 설치하면 각 센서의 응답시간을 확인하여 PD 발생위치를 판단할 수 있을 것이고, 이를 통해 GIS 진단 및 유지보수에 관한 유용한 정보로 사용될 수 있을 것이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1610-1611
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• 2011

실선로 전력 케이블의 부분방전 측정은 주위 전력설비의 신호들이 혼합되면 정확한 부분방전 진단이 어려운 면이 있다. 본 논문에서는 15kV급 EPR 난연 케이블을 대상으로 거리에 따른 부분방전 신호를 검출 및 감쇄 정도 확인 시험을 통하여 발생 위치 추정 기준을 마련하고자 한다. 이를 위해 길이 500m의 EPR 난연 케이블을 제작하여 모의 선로를 구성하였고, IEC60270에 적합한 Calibrator를 이용하여 신호를 인가한 후 HFCT 센서를 사용하여 일정한 거리를 두고 방전 신호를 검출하고, Techimp사(社)의 PDBASE와 OMICRON사(社)의 MPD600을 이용하여 부분방전 신호를 분류하였다. 전압 인가 지점에서 단계적인 거리증가에 따른 부분방전 신호 감쇄 현상 및 일정 길이(300[m])에 대한 주입 신호별 감도 측정을 분석하였다. 본 논문의 시험대상인 15kV급 EPR 난연 케이블은 원자력 발전소의 배전선으로 사용하기 위해 제작된 것으로, 포설 후 절연체 내에 B/D가 발생했다고 가정했을 때, PD신호의 검출 및 대략적인 위치의 추정은 안전을 최우선시 하는 원자력 발전 및 배전 부문에서 주요한 문제로 부각 될 것이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1556-1557
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• 2011

변압기의 고체 절연이 열화 되거나 불순물 및 수분이 혼입되어 임계치 이상의 고전계가 인가되면 결합부분에서 부분방전이 발생한다. 현재 변압기에서 부분방전을 검출하기 위해서는 부싱탭을 이용하거나 전류센서, 초음파센서 등을 이용하여 부분방전을 검출하고 있지만 전기적인 부싱탭이나 전류센서를 이용한 검출 방법은 주변 잡음의 영향을 많이 받고 초음파법은 감도가 낮다는 단점을 가지고 있다. 이에, UHF 방식을 이용한 부분방전 검출 기술이 전력기기의 초기 고장진단을 발견하는 효과적인 방법으로 인식되고 있다. 최근에는 이러한 UHF 진단방식의 높은 감도, 외부노이즈에 대한 적은 영향, 온라인 측정의 가능성의 장점으로 전력용 변압기에도 적용되고 있다. 본 논문에서는 전력 변압기에서 PD 진단에 적합한 UHF 센서의 개발에 대해서 소개한다. 제안된 UHF 센서는 광대역(500 ~ 1,500MHz)에서 측정이 가능하며 감도가 우수하며 특정 대역에서 공진점을 가지는 다중 공진 모노폴 안테나 타입이다. 안테나 시뮬레이션 및 해석을 통해 유중 부분방전을 모의하여 감도 측정을 실시한 결과 제안된 UHF 센서가 전력용 변압기의 부분방전 측정에서 높은 감도를 나타냈으며, 기존 측정 방식의 단점을 보완할 수 있는 방안으로서 전자파를 이용한 부분방전 측정에 대한 기초연구를 실시하여 변압기 운전중에 전자파 측정에 의한 부분방전 감시가 가능한 것으로 나타났다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제17권5호
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• pp.239-251
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• 2016

The potential of nanocomposites have been drawing the intention of the researchers from energy storage to electrical insulation applications. Nanocomposites are known to improve dielectric properties, such as the increase in dielectric breakdown strength, suppressing the partial discharge (PD) as well as space charge, and prolonging the treeing, etc. In this review, different theories have been established to explain the reactions at the interaction zone of polymer matrix and nanofiller; the characterization methods of nanocomposites are also presented. Furthermore, the remarkable findings in the fields of epoxy, cross-linked polyethylene (XLPE), polypropylene and polyvinyl chloride (PVC) nanocomposites are reviewed. In this study, it was observed that there is lack of comparison between results of lab scale specimens and actual field aged cables. Also, non-standardization of the preparation methods and processing parameters lead to changes in the polymer structure and its surface degradation. However, on the positive side, recent attempt of 250 kV XLPE nanocomposite HVDC cables in service may deliver a promising performance in the coming years. Moreover, materials such as self-healing polymer nanocomposites may emerge as substitutes to traditional insulations.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제9권6호
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• pp.83-90
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• 1995

본 논문에서는 자기체 현수애자 내부의 미세한 결함에 의한 관통사고 원인과 예방책을 제시하고자 PD(Partial Discharge)실험에 사용된 자기체 현수애자의 전계강도를 분석하였고, 상용주파 유중파괴 시험과 급준파 전압시험을 비교, 시험하였다. 이중 시료는 SEM(Scanning Electron Microscope)을 사용해서 단면촬영과 소재의 특성을 분석하였으며, 이종 물질간의 열팽창계수 차이로 인한 사고 진전 가능성이 큰 자기부와 금구류의 접착제로 사용하고 있는 포틀랜드 시멘트에 대하여 오토클래브 팽창도를 시험하였고, 사고 예방을 위한 내부결함 평가방법을 제시하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제5권4호
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• pp.631-636
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• 2010

Gas-insulated transmission lines (GITL) are valued as technological solutions in hydro-power stations due to their enormous power handling capabilities. The performance of GITL is a function of the size of metallic particles inside the gas-insulated chamber. Electrostatic field (E-field) enhancement is a common phenomenon in gas-insulated lines due to these metallic particles. In this study, the E-field enhancement factor is calculated by considering metallic particles at various locations in the gas-insulated line/bus section, such as high-tension (HT) conductor, high-voltage shields, support insulator, and inner surface of grounded enclosure. For this purpose, a two-dimensional model based on finite element (FE) method is developed. The length of the metallic particle is in the range of 1 to 10 mm while the diameter is between 1 to 3 mm. E-field enhancement is also computed for various particle configurations of the gas-insulated system, with focus on dielectric coating made of epoxy on HT conductor and inner surface of grounded enclosure.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 전기설비
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• pp.19-22
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• 2006

The CMD(Condition Monitoring & Diagnosis) System is used to monitor and analyze the PD(Partial Discharge), Arc, Temperature, Pressure, Gas in Oil and so on for reliability and availability of the substation. Although this system comes into the spotlight as the forecast and management of the failure and fault, there are some problems. For example, the unified standard was not defined, and the effective management of the layed communication network does not performed, limitation of physical space, etc. To resolve above problems, this paper suggests the IEC61850 compatible eCMD system architecture for monitoring and analyzing the CMD factor in substations. The suggested eCMD system consists of CMD-LU(Condition Monitoring & Diagnosis-Local Unit), IED(Intelligent Electronic Device), and engineering centers. The IEC61850 is the international standard that defines communication networks and system in substation.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 춘계학술대회 논문집 전기설비전문위원
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• pp.74-77
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• 2006

This research is focused on the development of GIS Diagnostic SYSTEM to prevent accidents beforehand by inspecting the internal defects of GIS (Gas Insulated Switchgear) which is a main power-facility for substations. GIS Diagnostic SYSTEM is categorized as 'Real time on-line test type' and 'Portable test type' depending on the types of testing, it uses PD(partial discharge) which mostly incurs in GIS internal defects, to inspect. As of now, mostly foreign equipments are imported for use due to the lack of the technology localization, and these are installed and operated on only some parts of highly-graded GIS power-facilities such as in 76skv or 345kv for its being expensive. Furthermore, other than foreign equipments being costly, it also has a weak point of very long unavailability in case of Diagnostic system break-down while using, because it takes a comparatively long period of corrective maintenance precesses. We have localized to develop personal real-time multi -functional GIS Diagnostic system which can test on all GIS power-facility comprehensively and economically therefore overcome all these problems mentioned above, a market expansion is expected from the decrease of price and replacing the import equipments in the future. As the equipment was developed to be Personal for the simple ways of installing and utilizing, it can be operated without any complex cable installation like other existing GIS Diagnostic system requires, therefore also decrease the cost of cable installation.

• Environmental Engineering Research
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• 제25권3호
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• pp.309-315
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• 2020

Slaughterhouse wastewater (SWW) is characterized as one of the most harmful agriculture and food industrial wastewaters due to its high organic content. The emissions of SWW would cause eutrophication of surface water and pollution of groundwater. This study developed a pilot scale anaerobic-aerobic slaughterhouse wastewater treatment process (AASWWTP) to enhance the chemical oxygen demand (COD) and total nitrogen (TN) removal. The optimum supernatant reflux position and ratio for TN removal were investigated through the modified Box-Behnken design (BBD) experiments. Results showed that COD could be effectively reduced over the whole modified BBD study and the removal efficiency was all higher than 98%. The optimum reflux position and ratio were suggested to be 2 alure and 100%, respectively, where effluent TN concentration was satisfied with the forthcoming Chinese discharge standard of 25 mg/L. Anaerobic digestion and ammonia oxidation were considered as the main approaches for COD and TN removal in the AASWWTP. The results of inorganic nutrients (K⁺, Na⁺, Ca²⁺ and Mg²⁺) indicated that the SWW was suitable for biological treatment and the correspondingly processes such as AASWWTP should be widely researched and popularized. Therefore, AASWWTP is a promising technology for SWW treatment but more research is needed to further improve the operating efficiency.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1867-1869
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• 2003

In this paper, chamber(Circuit breaker compartment of C-GIS) made of stainless steel with 4 mm width is used. Artificial defect was made on enclosure or HV conductor of chamber and $SF_6$ gas was injected into it according to pressure. In this experiment, Acoustic emission sensors of different types was used to compare sensitivity to detect acoustic signal occurred by Partial discharge(PD) of according to types and resonance frequency in $SF_6$ gas atmosphere. Sensors used in tests was R6I, R15I and 2/4/6 Pre-Amplifier connected with R6IU without pre. amp. In case of R6IU, gain was adjusted with 40 dB like other sensors and operated by differential mode. Post amplifier(post. amp) and band pass filter(BPF) were developed Gain of post. amp. is 60 dB and BPF has band width of $50{\sim}300$ kHz. Also, envelope circuit developed reduces frequency of AE sensor. As a result, in $SF_6$ atmosphere, R6IU and R6I had resonance frequency of 60 Hz was better than R15I. Also, R6IU was better than R6I because of type property of pre.amp. had differential mode.