본 논문은 화재 수신기와 유도등과 연결된 제어부가 화재 탐지 시 무선 신호에 의해 비상문이 자동으로 열리도록 하여, 평상시에는 방범기능을 하고 비상시에는 긴급대피기능도 할 수 있는 방범, 방재용 비상문 자동 개폐시스템을 개발하는데 있다. 이 자동 개폐 시스템은 비상문 개폐에 관한 문제점을 안고 있는 기존의 모든 건물에 사용될 수 있으며, 특히 화재 위험성이 큰 취약대상 건물, 다중 이용업소 등, 특히 옥상 출입문에 대한 관리가 용이하지 못한 아파트 및 고층 건물에 수요가 확산 될 수 있다.
개폐서지는 전력시스템에서 발생하는 과전압 현상 중의 하나이며 변전소의 차단기 등 개폐장치의 동작이나 송전선로의 고장으로 인해 발생한다. 특히 송전선로의 절연설계를 위하여 개폐서지의 피크를 산정하는 것은 매우 중요하고 AC/DC 병가선로의 안정적인 운영을 위한 절연협조의 기본적인 검토항목이다. 본 논문에서는 새로운 AC/DC 병가구조의 전력시스템에 대한 상정해석을 위하여 AC 765kV와 DC ±500kV Bi-Pole 시스템이 조합된 송전선로를 대상으로 하였다. 일반적으로 교류 송전시스템의 절연설계를 위한 비정상적인 과전압은 외부과전압으로 낙뢰에 의한 과전압과 내부과전압으로 개폐에 의한 과전압을 고려한다. 직류 송전시스템의 경우에는 개폐에 의한 과전압 보다 송전선로의 중간에서 지락고장이 발생하면 인접한 정상선로에 유기되는 내부과전압을 개폐서지라하며 직류송전선로에 유기되는 가장 큰 일시적인 과전압을 의미한다. 본 논문의 연구목적으로 구성된 선로에 대하여 EMTDC 소프트웨어를 사용하여 모의하였으며, 다양한 AC/DC 혼합 형태에 대한 개폐과전압의 영향을 검토하였다.
현재 대부분의 출입관리시스템은 중앙 서버와 각각의 자동 개폐기로 구성된 중앙 관제 시스템으로 빈번한 출입이 필요한 환경에서의 출입보안에 목적을 두고 있다. 그러나 기존의 중앙집중식 관제 시스템은 인증기가 야외에 노출되거나 네트워크 인프라의 구축이 어려운 특수한 환경에서의 도입에 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 스마트폰을 인증키로 하는 출입관리시스템의 개발을 최종 목표로 하고 있으며, 이를 위해 출입관리시스템 웹 서버를 구현하였다. 출입관리시스템 서버는 개폐기 및 사용자관리, 개폐기 권한 할당, 지도기반 모니터링, 출입 모니터링, 출입내역 조회가 가능하다.
복잡한 시스템의 설계 또는 연구에서 무엇보다도 중요한 것은 조합설계의 원리를 완전해 이해하는데 있으며 여기서 기술한 조합개폐회로이론은 그 기초가 된다. 조합논리회로란, 출력이 입력의 현재상태에만 전적으로 종속되는 회로를 의미한다. 조합설계의 주목적은 최소수의 소자로 우리가 원하는 개폐특성을 실현하는 회로를 설계할 수 있는 능력을 부여하는데 있다. 이 장에서는 논리함수, 논리식의 표현형식, 논리식의 간단화 및 이들 기법이 실지 조합개폐회로의 설계에 어떻게 적용되는가를 실례를 통하여 기술한다.
본 논문에서는 모바일 환경에서 원격으로 창호시스템을 감시하고 제어하기 위한 새로운 관제시스템을 개발한다. 이를 위해 창호개폐기, 게이트웨이, 관제서버 시스템을 각각 설계 구현한다. 여기서 창호개폐기는 개폐를 위해 직류모터를 이용한 구동장치와 상태정보를 모니터링하고 개폐제어 정보를 전송하는 모션제어장치로 구성된다. 게이트웨이는 창호의 현재 상태정보와 제어정보를 전송하기 위한 유 무선 통신 인터페이스로 TCP/IP와 CDMA 프로토콜을 지원한다. 또한 관제서버는 창호 제어정보의 저장과 처리를 위한 프로그램, 다양한 상태메시지의 처리를 지원하기 위한 미들웨어, 그리고 개폐 상태를 감시하여 시스템을 원격제어하기 위한 DB로 구성된다. 특히 스마트폰과 같은 모바일환경을 지원하는 응용소프트웨어와 웹기반 사용자 인터페이스도 함께 개발되었다. PC 및 스마트폰 기반 개발된 창호 시스템의 시작품을 대상으로 동작성능, 환경영향, 구동 내구성, 그리고 동작오율 각각을 2개의 공인기관에서 시험한 결과, 우수한 성능이 있음을 확인하였다.
현재 한국전기연구원에서는 년간 약 1,000여대 이상의 차단기류에 대하여 사용전 검사 시험을 실시하고 있다. 차단기류의 사용전 검사 시험 항목은 개폐 특성에 대한 검증이 주를 이룬다. 현재 사용하고 있는 차단기 개폐특성 시험 설비는 약 20여년을 사용하여 보수가 필요한 시점에 도달하였다. 본 논문에서는 차단기류의 개폐특성 시험에 사용하던 차단기 특성 시험 시스템의 단점을 보완하여 시험의 신뢰성 및 사용자 편의성을 향상시킨 시험 시스템을 개발하고자 한다.
화학공장과 같이 위험지역에 설치된 밸브장치는 폭발의 위험을 방지하기 위해 방화 방폭장치로 밀폐되어 있다. 본 논문에서는 방폭장치로 인해 외부전원장치를 사용할 수 없는 밸브장치에 적외선센서와 Zigbee 센서를 이용하여 위험지역의 밸브의 열림도를 측정하여 개폐여부를 확인하고, 밸브 개폐 작동시간을 로그화하여 운전 관리자가 공장을 관리 통제할 수 있는 저전력 모니터링 시스템을 제안한다. 전력관리기능을 적용하기 위해 개선된 비동기LPL 알고리즘을 적용한 전력제어 릴레이보드를 개발하고, 이를 적용한 방폭형 지능형 밸브시스템과 공장 밸브 개폐모니터링 시스템을 설계하고 이를 구현 및 테스트 하였다.
최근 국내에서 가스절연송전선(GIL : Gas Insulated Transmission Line)의 실계통 도입을 위하여 345kV급 GIL의 개발 및 적용을 위한 연구 및 검토가 수행되고 있다. 가공선로의 일부구간을 GIL로 대치하는 데 있어서, 변전소측이 원거리일 경우에는 변전소 내부의 차단기나 단로기 등 개폐 써지에 의한 과전압의 영향은 감쇄효과로 인하여 그다지 크지 않지만, 현재 설치 예정선로와 같이 변전소 측과의 거리가 약 2.6[km]로 짧을 경우 차단기 동작에 의한 개폐써지의 영향을 무시할 수 없게 된다. 따라서 본 논문에서는 GIL 시스템이 가공송전선로와 연계된 경우 근접한 변전소단에서 개폐를 가정하였을 때, GIL 시스템과 가공송전선로에서 발생할 수 있는 개폐과전압에 대하여 과도해석 프로그램인 EMTP를 이용하여 검토하였다.
병행하는 가공송전선로에서 휴전된 선로에 유도되는 전압은 수백에서 수만 볼트에 이른다. 이 때문에 휴전된 선로의 작업을 위해 선로의 양단 발 변전소에서 접지개폐기를 통하여 선로 접지를 하는 것은 물론 잔류 유도전압 제거를 위해 선로작업구간 근처 양단 철탑에도 접지를 시공하고 선로작업을 시행한다. 선로작업 완료 후 가압 시 발 변전소의 접지개폐기 개폐상태는 근무자가 감시제어시스템을 이용하여 확인 가능하다. 개폐기간 인터록시스템으로 접지상태에서 선로가압은 불가하지만, 선로에 작업자가 설치해 놓은 접지선이나 접지설비 등은 발 변전소 운전자가 접지제거 상태를 작업자에게 인위적으로 확인한 후 가압하는 방법으로 인하여 인적 실수에 의한 접지 중 가압되는 선로고장이 종종 발생되고 있다. 이러한 고장을 방지하기 위한 선로 상 접지 모니터링 시스템의 필요성이 있다.
최근 국가차원의 녹색성장정책에 의하여 대규모의 태양광발전 단지 뿐만 아니라 소규모의 태양광 전원이 수용가설비(배전계통)에 연계되어 운용되고 있는 실정이다. 그러나 현재의 수용가내 보호시스템의 기본적 조류는 상위계통에서 하위의 수용가로 한 방향으로 전력조류가 흐르고 있다는 것을 상정하고 있다. 이런 상황에서 수용가 측에 설치되어 있는 분산전원이 연계되면 역방향의 전력조류도 발생하므로 기존의 제어 보호 시스템으로 해결할 수 없는 상황이 발생하여 새로운 보호협조에 관한 연구가 요구된다. 특히 새로운 보호시스템 구축에 중요한 요소인 양방향 구간개폐기의 개발이 필수적 이다. 따라서 본 논문에서는 먼저 태양광전원이 배전계통에 연계되어 운용되는 경우, 기존의 구간개폐기의 문제점을 분석하고, 이를 해결할 수 있는 양방향 구간개폐기의 알고리즘을 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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