전기 설비의 가속 수명시험에서 절연재료의 열 수명 시험자료에 대한 통계적 분석지침으로 1987년 ANSI/IEEE Std. 101이 제정된 이래, 많은 실험의 결과 분석에 이용되어져 오고 있다. 그러나, ANSI/IEEE Std. 101 에서는 제한된 환경 하에서 얻어지는 소수의 자료를 분석에 이용하고 있어, 분석 결과의 정확성에 의문이 제기되고 있다. 본 논문에서는, ANSI/IEEE Std. 101에서 사용한 자료에서 얻은 통계량들을 근거로 Monte Carlo Simulation을 실시하여 분석지침에서 제시한 결과와 비교하여 보았다.
반도체 칩과 패키지는 wire로 연결되는데, 이 때 반도체의 용도에 따라 다양한 wire와 pad의 조합이 사용되며, 이 두 개의 다른 금속물질 결합부위는 IMC(Inter Metallic Compound)를 형성하게 된다. 그러나, 결함 및 오염 등에 의하여 인접재료의 원자들이 이동하는 확산(Diffusion)이 발생하게 되어 IMC가 성장하고, 두 개의 금속물질간의 확산율은 상호 다르며, 확산율은 온도에 따른 함수가 된다. Au wire와 Ag pad를 이용하여 제조한 IR 수신모듈를 대상으로 3가지 고온조건에서 가속수명시험을 실시하였고, 각 온도별 수명분포를 바탕으로 가속계수와 활성화에너지 도출 및 정상온도에서의 수명도 예측할 수 있었다.
본 연구는 포장가속시험을 이용하여 다양한 온도와 하중재하방법에 따라 아스팔트 포장에 발생하는 소성변형의 특성을 분석하고, 주요 시험결과를 유한요소해석으로 예측하는 방법을 제시하고 있다. 가속시험용 포장단면은 한국도로공사 시험도로 대표 단면 중에 하나를 선정하여 동일하게 시공하고 3가지 온도조건(30, 40, $50^{\circ}C$)에서 반복이동하중에 의한 소성변형을 비교 분석하였다. 차량의 원더링 효과를 모사하기 위하여 가속시험기를 횡방향으로 좌우 35cm 범위 내에서 5cm 간격으로 이동하면서 시험을 수행하였다. 아울러 3가지 원더링 조건에 의한 소성변형의 차이도 수치해석을 통해서 검토하였다. 유한요소해석을 위하여 ABAQUS를 사용하였으며 가속시험 포장 단면을 plain strain 요소로 모델링하였다. 포장 층의 탄성계수는 FWD 시험에 의한 역산결과로 추정하였으며, 소성변형에 영향을 미치는 아스팔트 혼합물의 시간 의존성은 크리프 모델(creep model)로 고려하였다. 그리고 본 연구에서는 유한요소해석에 미치는 모델의 경계조건과 노상의 모델 포함 여부에 따른 영향을 두 가지 모델(전체모델과 부분모델)로 구분하여 검토하였다. 해석결과 두 가지 모델이 예측한 소성변형은 그 크기와 영향 범위에서 확연한 차이를 보였으며 계측결과와 비교하여 보면 노상이 모델에 포함하여야 할 것으로 판단되었다.
대한전기학회 2008년도 Techno-Fair 및 합동춘계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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pp.141-142
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2008
국내 배전선로에서는 1999년부터 폴리머피뢰기를 설치하여 운영하고 있으나, 이들의 열화특성에 관한 데이터와 적합한 평가방법이 부족하여 장기적인 운영계획 수립이 어려운 상태이다. 이에 따라 본 논문에서는 폴리머피뢰기의 현장 열화인자를 인가할 수 있는 복합가속열화 시험장치를 제작하고 국내 환경조건을 모의할 수 있는 시험주기를 개발하여 폴리머피뢰기 완제품에 대한 장기신뢰성 평가법을 제안하였다. 그리고 가속열화시험 및 현장설치에 의한 전기적, 화학적 특성변화를 분석하여 폴리머피뢰기의 열화정도를 평가함으로써 본 연구에서 제안한 평가기법의 실효성을 검증하고 국산 폴리머피뢰기의 유지보수에 필요한 특성 데이터를 제시하였다.
산불에 노출되는 경우 열충격으로 작용하는 패턴과 특성을 검토하여 가속열화시험에 반영하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 산불환경을 모의하여 복합열화시험을 실시하기위해 복합가속열화 챔버를 구축하였다. 온도는 주로 $200^{\circ}C$에서 최대 $1000^{\circ}C$까지 변화를 주면서 예비시험과 본시험 실하였다.
현재 가장 널리 사용되고 있는 전력용 지중케이블의 고분자 절연재료인 가교 폴리에틸렌(XLPE)은 전기적, 기계적으로 특성이 우수하다는 장점을 가지고 있지만 열경화성으로 인해 재활용이 어렵다. 본 연구에서는 환경친화적인 전력용 케이블을 개발하기 위해 열경화성인 XLPE를 대체할 수 있는 열가소성의 고분자 절연재료를 개발하는 것이다. 이를 위해 후보군의 재료들에 대한 단기적인 특성인 교류절연파괴 시험을 시행하였다. 또한, 중장기 특성을 평가하기 위해 가속수명시험(accelerated life test: ALT)을 수행하였다. 신뢰성있는 실험결과를 위하여 교류절연파괴시험과 가속수명시험에는 McKeown 전극계를 제작, 사용하였다.
본 논문은 변압기의 과부하 상태를 모의하고 내부 절연물의 잔존수명을 평가하기 위한 방법으로 열적 스트레스를 인가한 가속 수명 시험을 수행하여 광유 함침 절연지의 전기적 기계적 열화 특성을 분석하였다. 시험에 사용된 절연 재료는 변압기의 주 절연물로 널리 사용하고 있는 셀룰로스계 크래프트 절연지와 광유계 절연유를 사용하였다. 가속 열열화 시험은 IEEE/ANSI Standard C59.91-1981의 수명 예측 곡선에 의거하여 국내 배전환경에 부합하도록 $55^{\circ}C$ 절연시스템을 기준으로 하였으며, $150^{\circ}C$에서 약 1,000시간 동안 열 스트레스를 인가함으로써 변압기의 수명이 다하도록 모의하였다.
여기서는 차량의 구동 성능을 예측하기 위하여 대우자동차에서 최근에 개발한 프로그램에 대하여 설명하고자 한다. 이 프로그램의 특징으로는 기능의 다양화 및 사용의 편리함을 들 수 있다. 이 프로그램은 수동 및 자동 변속기 장착 차량의 가속 성능과 연비를 예측할 수 있게 하였다. 정속 주행 시험과 같이 일정 속도의 주행 상태와, 가속 성능 시험에서와 같이 정해진 드로틀개도 변화에 따르는 주행 상태뿐 아니라, LA-4모두, Tokyo-10모드와 같이 시간에 따라 변화하는 속 도에 따른 주행 상태의 시뮬레이션도 가능하게 하였다. 주행 저항 계산방법으로는 풍동시험을 이용한 방법뿐 아니라 타행 (Coastdown) 시험을 이용하는 방법을 추가하였다. 예측 결과의 정 확도에 별로 영향을 주지않는 부분은 단순화시켜 모델링함으로써 입력 데이터 수를 작게 하였고 이로 인하여 사용자의 편리성을 높게 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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