• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.748-757
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• 2007

본 논문은 대용량 유도전동기가 기동할 때 발생하는 큰 돌입전류로 인해 PCC(Point of Common Coupling)에 심한 전압 강하가 발생하게 되어 기동에 실패하는 문제를 해결하기 위해 대상 유도전동기의 기동 특성과 배전계통을 모델링하고 시뮬레이션을 수행함으로써 유도기 기동시에 전압저하 현상을 해석하였다. 문제가 되는 유도전동기는 2500KVA 용량의 펌프용 농형 유도전동기로 리액터 기동법을 채용하고 있다. 2500KVA 유도전동기 한대의 기동에는 문제가 없으나 기동 완료 후 PCC 전압이 다소 떨어진다. 하지만 추가로 동일 용량의 유도전동기가 기동하게 되면 PCC의 심한 전압강하로 기동에 실패하게 되는 문제가 발생하였다. 이러한 문제 해결을 위해 본 논문에서는 실제 기기의 기동시 토크-속도 곡선을 이용한 유도전동기의 기동 특성을 정확히 모델링하고 시뮬레이션을 수행하여 두 대의 대용량 유도전동기가 순차적으로 기동에 성공할 수 있는 적절한 전압보상 방안을 제안하였다. 본 논문에서 논의되는 대용량 유도전동기는 한국수자원공사의 취수장에서 운전되고 있으며 대상 유도전동기 및 배전계통은 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 사용하여 모델링 및 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3827-3831
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• 2014

본 논문은 변압기 1차측에 설치된 전력퓨즈의 열화현상을 진단하고 문제점을 해결하고자 한다. 전력퓨즈의 열화현상은 퓨즈 엘리멘트에 반복하여 흐르는 평상전류에 의해 오동작하는 주된 원인이 된다. 따라서 전력퓨즈 전, 후단과 옥내 변전실내 전력기기의 온도변화와 전력퓨즈 열화현상의 관계를 규명하여, 열화현상의 원인을 제거하여 부하설비의 증설을 조사하여 전력퓨즈를 재산정하였다. 변압기는 개선전과 비교하여 평균 $6[^{\circ}C]$가량 하락하였고, 전선로의 온도는 $7{\sim}8[^{\circ}C]$가량 개선되었다. 전력용 콘덴서와 직렬리액터는 실내온도 및 기기동조화와 관계되어 $2{\sim}3[^{\circ}C]$ 높은 상태 유지됨을 알수 있었다. 연구대상인 전력퓨즈 3상간 온도차는 $0.5{\sim}1.0[^{\circ}C]$로 안정화 됨을 보였다. 이에 따라 옥내 변전실내의 환경적인 전력기기간의 온도발생요인을 제거하여 전력퓨즈의 열화 및 온도상승을 억제할 수 있음을 제안 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.760-771
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• 2012

본 연구는 전동차를 운전 시, 영구 자석형 동기전동기(PMSM)가 제동할 때 발생한 회생전력은 모두 활용하며, 전기제동에 대하여도 발생한 회생전력을 모두 흡수할 수 있는 능력을 가진 축소모형 전동기 시스템으로 운전함을 가정한다. 축소모형 전동기의 견인시스템은 각 전동기는 영구 자석형 동기전동기(PMSM)를 개별로 제어하는 1C1M방식으로 구축 하였다. 전동차의 승차감 향상 및 에너지의 효율적 이용 등을 위한 방법으로써 벡터제어 방법을 적용하여 관성부하에 대한 시뮬레이션과 축소모형으로 실험을 하여 좋은 결과를 얻었다. 또한, 영구 자석형 동기전동기(PMSM)의 제동력 확보에 의한 회생제동 제어 확보와 전기제동으로 정지하는 극 저속에서의 속도검출과 전동기를 제어하는 방법의 알고리즘에 대하여 연구 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.15-21
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• 2021

전기동력을 기반으로 하는 전기추진비행기는 화석연료 사용에 따른 CO2 발생을 줄여서 지구온난화에 대응할 수 있고 에너지의 효율적 사용을 통해서 장기적으로 비행기의 운용비용을 줄일 수 있다. 이런 이유로, 미국과 유럽연합 등 선진 항공국가에서는 미래의 완전한 전기비행기 구현을 위한 혁신적 기술개발을 선도적으로 진행하고 있다. 현재, 국내에서는 기존 2인승 엔진 비행기를 전기추진비행기로 개조하는 연구개발이 진행 중에 있다. 개조대상 비행기는 KLA-100으로써 엔진 장착공간과 부조종사 공간을 활용하여 배터리 팩을 설치하고, 30분의 비행시험을 목표로 하고 있다. 해당 목표를 달성하기 위해서는 배터리 성능이 보장되어야 하는데, 개조 비행기에는 비출력 150Wh/kg, 중량 200kg 그리고 C-rate 3~4인 리튬-이온(Li-ion) 배터리가 설치된다. 본 논문에서는 설계된 배터리 팩이 장착된 전기추진비행기의 비행 가능성을 사전에 점검하고자 한다. 이를 위해 30분 비행 프로파일을 시동 및 활주단계, 이륙단계, 상승단계, 순항단계, 하강단계, 착륙 및 활주단계로 구분하고, 각 단계에서 요구되는 배터리 용량을 계산하여 최종 목표로 하고 있는 30분 비행 가능 여부를 평가하였다. 또한, 비행속도에 따른 비행 가능시간과 항속거리를 분석하여 전기추진비행기용 배터리 팩의 비행성능을 파악하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권8호
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• pp.2722-2742
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• 2014

We propose methods of linear transceiver design for two different power constraints, sum relay power constraint and per relay power constraint, which determine signal processing matrices such as base station (BS) transmitter, relay precoders and user receivers to minimize sum mean square error (SMSE) for multi-relay multi-user (MRMU) networks. However, since the formulated problem is non-convex one which is hard to be solved, we suboptimally solve the problems by defining convex subproblems with some fixed variables. We adopt iterative sequential designs of which each iteration stage corresponds to each subproblem. Karush-Kuhn-Tucker (KKT) theorem and SMSE duality are employed as specific methods to solve subproblems. The numerical results verify that the proposed methods provide comparable performance to that of a full relay cooperation bound (FRCB) method while outperforming the simple amplify-and-forward (SAF) and minimum mean square error (MMSE) relaying in terms of not only SMSE, but also the sum rate.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.42-51
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• 2017

본 논문에서는 전기자동차 배터리의 충전 방안 중 하나로 여겨지는 무선전력전송을 이용할 경우 발생 가능한 보호협조 문제점을 분석한다. 전기충전을 위한 무선전력전송 시스템을 구축하기 위해서는 전원공급장치 개발이 필수적이나, 전원공급장치의 정확한 설치기준이 없기 때문에 운용 시 보호협조 상에 문제점이 발생 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 PSCAD/EMTDC로 무선전력전송 전기충전설비용 전원공급장치를 모델링하여 가능성 있는 사고를 모의해보고, 이를 해결할 수 있는 대안을 제시하고자 한다. 즉, 사고 발생 시, 전원공급장치의 60Hz 대역에서 정격차단용량(12.5kA) 상회 가능성과 20kHz 대역에서의 임피던스 병렬화로 인한 보호기기의 부동작 가능성을 시뮬레이션을 통해 확인하였고, 이에 대한 해결책으로 대칭좌표법을 이용한 사고해석 알고리즘과 사고전류를 저감시킬 수 있는 NGR 산정 알고리즘을 제안하였다. 이를 통해 60Hz 대역에서는 NGR(Neutral Ground Resister)을 도입하여 사고전류를 정격차단용량 이하로 저감시키고, 20kHz 대역에서는 중선선에 CT 설치 및 이에 대한 보호정정을 통해 보호기기 부동작이 방지됨을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.80-87
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• 2018

최근 다양한 신재생 에너지 전력원의 확산과 저전력 고효율화 추구로 인하여 전력산업의 트렌드뿐만 아니라 소모량, 제어 방식과 동작 특성 등도 다변화되고 있다. 하지만 이와 같이 다양화 되고 있는 전력 산업에서 안전을 책임지는 핵심 부품인 퓨즈는 고전적 동작 형태에서 크게 발전하지 못하였고, 이로 인하여 계속해서 화재 및 폭발사고가 발생하고 있다. 이에 본 논문에서는 고전적 퓨즈 제작 방식인 카트리지 퓨즈에서 가용체에 저 융점 금속 도금 및 고 융점 금속 도금이 퓨즈의 동작 특성과 I-T 커브의 이동에 미치는 영향을 확인하고, 퓨즈의 동작 특성을 세분화하는 두께에 따른 도금의 영향을 고찰하여 퓨즈의 다양한 동작 특성을 구현하였다. 이와 함께 저 융점 금속의 도금이 퓨즈의 정격전류 선을 낮은 정격으로 이동시키고 동작 특성을 지연 동작의 특성으로 움직여 이를 활용한 다양한 동작 특성 설계가 가능함을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.77-86
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• 2020

기존의 고정형 EV(electric vehicle) 충전기는 이용률이 증가하게 되면 충전 인프라 설비 부족으로 인해 사용자의 충전 대기시간이 길어지는 불편함이 발생할 수 있고, EV 충전기를 증설하는 경우, 배전선로(지중) 증설비용 및 선로의 전압강하로 인한 전력품질 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 상기의 문제점을 해결하고, EV 충전기 부족으로 인한 불편함을 해결할 수 있는 EV용 이동형 전원공급장치(movable power supply device, MPSD)를 제안한다. 제안한 MPSD는 태양광전원부, 에너지저장부, EV용 충전기부, 감시제어부로 구성되고, 사용자의 환경요소에 따라 MPSD를 유연하게 이용할 수 있도록 3가지 운용모드로 나눌 수 있다. 또한, 경제성 평가 모델링을 비용요소와 편익요소로 구분한다. 여기서, MPSD의 비용요소로는 태양광전원부, 에너지저장부, EV 충전기부, 감시제어부의 설비비용과 기존의 EV 충전기 설비비용, 배전선로 증설비용, 기존의 EV 충전기 운용비용등의 편익요소로 구성되며, 이를 바탕으로 현재 가치 환산법을 사용하여 경제성을 평가한 결과, MPSD가 기존의 고정형 EV 충전기보다 유리함을 알 수 있었고, 설치지점의 거리에 따라 편익이 크게 좌우함을 확인하였다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2004년도 하계학술발표 논문집
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• pp.81-81
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• 2004

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.19-24
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• 2020

화석 연료의 고갈로 인해 신재생 에너지에 관한 관심이 증가하고 있다. 특히, 예측가능성이 높고 이용 가능한 양이 풍부한 파력에너지 (Wave Power Energy)에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에 사용된 동축 가속형 파력 발전장치 (Coaxial Accelerator Type Wave Power Generator)는 양방향 선형 운동을 회전력으로 변환함으로써 발전 효율을 향상시킬 수 있도록 설계되었다. 본 연구에서는 해양공학수조에서 파를 생성 한 후, 파주기 및 파고에 따른 케이스 실험을 수행하였다. 실험 연구의 결과는 주파수 응답과 관련된 이론적인 방법을 통해 검증하였으며, 전반적인 경향이 일치하는 것을 확인하였다. 본 연구의 결과는 제작 전 설계 단계에서 파력 발전기의 전력을 예측하고 파력에너지의 효율을 개선하기 위한 매개 변수를 연구하는데 유용할 것으로 예상된다. 또한 제조업체는 본 연구의 결과를 통해 파력 발전기의 파력 에너지 효율을 예측하여 시행착오방지를 통해 개발 시간과 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.